0% Complete
فارسی
Home
/
شانزدهمین کنفرانس بین المللی فناوری اطلاعات و دانش
Low-Power Phase-Based Stochastic MAC for FPGA
Authors :
Kooroush Manochehri
1
Amir arsalan Sakhtianchi
2
Mehrshad Khosraviani
3
1- دانشگاه امیرکبیر
2- دانشگاه امیرکبیر
3- دانشگاه امیرکبیر
Keywords :
stochastic computing،multiply–accumulate (MAC)،Phase Generator،FPGA Implementation،Low-Power Design
Abstract :
This paper presents a low-power stochastic multiply–accumulate (MAC) engine optimized for FPGA deployment. The design introduces a deterministic phase generator that replaces conventional random number generators with decorrelated unary bitstreams, achieving statistical independence with minimal logic overhead. Using coprime n-bit counters, programmable phase offsets, and bit-reversal transforms, the architecture attains near fixed-point accuracy through lightweight shift–add logic and compact counters. Evaluations on 8×8, 14×14, 16×16, and 28×28 bipolar dot-product configurations show strong correlation with exact arithmetic and superior efficiency over conventional stochastic and binary MACs. Synthesized on a Xilinx Artix-7 FPGA, the implementation achieves up to 67% LUT and 68% flip-flop reductions, along with 50–80% power savings, validated through a synthesizable VHDL prototype. Cycle-accurate simulations confirm exact results for ∣x∣≤7with gain = 16, maintaining low error across wider ranges. The proposed phase-driven decorrelation method effectively eliminates inter-stream correlation, enabling fixed-point-like precision with high area and energy efficiency in FPGA-based stochastic hardware.
Papers List
List of archived papers
An Attention-Enhanced Hybrid Deep Learning Framework for Detecting Denial-of-Wallet Attacks in Serverless Platforms
Mohammad Mehmandoost - HadiShahriar Shahhoseini
Fast Duplicate Bug Reports Detector Training using Sampling for Dimension Reduction
Behzad Soleimani Neysiani - Saeed Doostali - Seyed Morteza Babamir - Zahra Aminoroaya
Two Novel Designs of Efficient Single-Bit Comparators in QCA Technology with Ultra-Low Energy Dissipation
Shobeir Fayazi - Hatam Abdoli
مدل یادگیری ماشین برای تشخیص تقلب در کارتهای اعتباری با رویکرد بهینهسازی AUC و تنظیم خودکار ابرپارامترها
محمد مهدی متولی
بررسی روش یادگیری انتقالی جهت پیشبینی پیوند
علی روحانی فر - کمال میرزایی بدرآبادی
شناسایی حسابهای چندکاربره بر اساس ویژگیهای شخصیتی کاربران در پلتفرمهای پخش فیلم
مهسا رضائی - مرجان کائدی
Multi-Modal Longitudinal Tooth Labeling with Temporal Graph–Transformer Integration
Maral Mirza mohammadi - Mahdi Tarom
To Kill a Mockingbird: Cryptanalysis of an Authenticated Key Exchange Scheme for Drones
Neda Toghraee - Hamid Mala
طراحی نرم افزاری مبتنی بر واقعیت افزوده با کاربرد فروش عینک
مینا علیانژاد - نسترن زنجانی - زهرا عسکری نژاد امیری
توسعه ی کارآفرینی دیجیتال در بخش کشاورزی
شایان مظاهری - فاطمه قربانی پیرعلیدهی - فاطمه رزاقی بورخانی
more
Samin Hamayesh - Version 44.2.0