International Conference on Information and Knowledge Technology

فارسی

Home / پانزدهمین کنفرانس بین المللی فناوری اطلاعات و دانش

Architectural Insights: Comparing Weight Stationary and Output Stationary Systolic Arrays for Efficient Computation

Authors :

Mahdi Kalbasi¹

1- University of Isfahan

Keywords :

Systolic arrays،Convolutional Neural Networks،Output stationary،Weight stationary

Abstract :

This paper compares two prevalent architectures in systolic arrays: weight stationary and output stationary methods. Systolic arrays utilize interconnected processing elements (PEs) to perform parallel processing, making them suitable for applications in digital signal processing, image processing, and machine learning. We focus on their implementation of 2D matrix multiplication, a fundamental operation in neural networks. Simulations were conducted using Verilog HDL within the Xilinx Vivado Design Suite 2019, employing a 3x1 input matrix and a 3x3 weight matrix. Results confirmed the functionality of both architectures, with output matrices matching expected results. Weight stationary designs minimized data movement, while output stationary designs enhanced throughput through effective input data reuse. With a critical path delay of approximately 8.8 ns, corresponding to a maximum frequency of about 113 MHz, the study highlights that the critical path remains stable when scaling the number of PEs. Overall, this research validates the effectiveness of both architectures in high-performance matrix operations, offering valuable insights for future systolic array designs.

List of archived papers

تاثیر مدیریت دانش مشتری بر توسعه محصول جدید و نوآورانه با رویکرد مدل سازی معادلات ساختاری با استفاده از حداقل مربعات جزئی: مطالعۀ موردی شرکت کاله

دکتر آرش خسروی - سیده فاطمه حسینی - دکتر مرتضی رجب زاده آرش خسروی - سیده فاطمه حسینی - مرتضی رجب زاده -

ارائه یک سیستم توصیه‌گر آگاه به زمینه مبتنی بر رفتار کاربر در شبکه اجتماعی با استفاده از پیام‌های برچسب شده جغرافیایی

زهرا امینی - سید علیرضا هاشمی گلپایگانی - علی میرزائی

FiReT: A Neural Radiance Fields Framework for Wireless Field Reconstruction and Transmitter Placement

Negar Pouya - Armin Soleymani - Gholamreza Moradi - Farzaneh Abdollahi

نقش داده‌های آنلاین یونیفرمیتی و تحلیل آماری پیشرفته با ترکیب پایتون و پاوربی‌آی در بهبود کیفیت و فرآیند تولید تایر

دانیال قادری

SecVanet: provably secure authentication protocol for sending emergency events in VANET

Seyed Amir Mousavi - Mohammad Sadeq Sirjani - Seyyed Javad Bozorg zadeh Razavi - Morteza Nikooghadam

بهبود تشخیص نفوذ به شبکه اینترنت اشیاء با استفاده از مدل ترکیبی الگوریتم های بهینه‌سازی ازدحام ذرات، گرگ خاکستری و جنگل تصادفی

مهدی علیرضانژاد - عمار عبیس حسین المعموری

بهبود رهگیری در زنجیره تامین با استفاده از فناوری زنجیره بلوکی

سید عماد موسوی - مهرداد آشتیانی

Persian deaf sign language recognition system using deep learning

Mohammad Ebrahimi

بررسی امنیت وفقی در اینترنت وسایل نقلیه

سیده یگانه غیور باغبانی - دکتر سعید جلیلی سیده یگانه غیور باغبانی - سعید جلیلی -

A method for image steganography based on chaotic maps and advanced compression algorithms

Mohammad Yousefi Sorkhi

more

Samin Hamayesh - Version 43.8.0