Соколов И. А., Степченков Ю. А., Дьяченко Ю. Г., Морозов Н. В., Дьяченко Д. Ю. Самосинхронный конвейер с переменным числом ступеней // Системы и средства информатики, 2023. Т. 33. Вып. 1. С. 4–13.
DOI: 10.14357/08696527230101. Индексируется в ядре РИНЦ, ВАК, RSCI. URL: http://www.ipiran.ru/journal/collected/2023_33_01_rus/Vol33_Issue1_2023.pdf
Финансовая поддержка: Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект 22-19-00237). / Funding Agency: The research was supported by the Russian Science Foundation (project No. 22-19-00237).
Library reference: Sokolov I. A., Stepchenkov Yu. A., Diachenko Yu. G., Morozov N. V., Diachenko D. Yu. Self-timed pipeline with variable stage number // Systems and means of informatics, 2023. Vol. 33. Iss. 1, P. 4-13.
Аннотация: Рассматривается проблема увеличения производительности са- мосинхронных схем (СС). Эффективным способом повышения производительности, как и в синхронных схемах, оказалось использование конвейера для реализации многоступенчатой обработки входных данных. Анализируются возможные варианты динамического сокращения числа активно работающих ступеней при выполнении некоторых условий, определяемых значением обрабатываемых данных или внешним сигналом. Приведенные оценки показывают, что эффективность использования опционально варьируемого числа ступеней конвейера зависит от числа маскируемых ступеней и вероятности появления события, разрешающего такое маскирование. В частности, замена двух последовательных ступеней конвейера одной параллельной ступенью становится целесообразной, если она реализуется не менее чем в 63% операций обработки данных, а обход двух и более ступеней уменьшает среднюю латентность конвейера, если он срабатывает не менее чем в 43% операций.
Abstract: The article considers the self-timed circuit’s performance improvement problem. As in synchronous circuits, an effective way to improve performance is to use a pipeline to implement multistage input data processing. The article analyzes possible options for dynamical reduction of the number of actively operating stages under certain conditions determined by the processed data value or an external signal. The estimates show that the efficiency of using an optionally variable number of pipeline stages depends on the number of bypassed stages and the probability of an event allowing this bypassing. In particular, replacing two successive pipeline stages with one parallel stage becomes expedient if it occurs in at least 63% of data processing operations and bypassing two or more stages reduces the average pipeline’s latency if it occurs in at least 43% of operations.