کنفرانس بین المللی فناوری اطلاعات و دانش

English

صفحه اصلی / شانزدهمین کنفرانس بین المللی فناوری اطلاعات و دانش

Low-Power Phase-Based Stochastic MAC for FPGA

نویسندگان :

Kooroush Manochehri¹ Amir arsalan Sakhtianchi² Mehrshad Khosraviani³

1- دانشگاه امیرکبیر 2- دانشگاه امیرکبیر 3- دانشگاه امیرکبیر

کلمات کلیدی :

stochastic computing،multiply–accumulate (MAC)،Phase Generator،FPGA Implementation،Low-Power Design

چکیده :

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.

لیست مقالات

لیست مقالات بایگانی شده

ساخت پیکره برچسب خورده گزارش های آسیب شناسی

مسلم سمیعی پاقلعه - مهرنوش شمس فرد

OENMOP: Loss-Aware 4×4 and 5×5 and Scalable Non‑blocking Optical Switches Designed for Odd-Even Routing Algorithm for Chip-Scale Interconnection Networks

Negin Bagheri Renani - Elham Yaghoubi - Mina Mohammadirad

آرتمیا: پروتکل مسیریابی مبتنی بر انجمن و آگاه به نظم تماس در شبکة اجتماعی متحرک تأخیرپذیر

سعید مرادی - جمشید باقرزاده محاسفی

Electrophysiological Modeling and Interactive Approaches of Electrical Circuits and Hypergraphs for Understanding Neural Circuit Dynamics

Arian Baymani - Maryam Naderi Soorki

یک روش کارآمد جهت تشخیص آنلاین حملات DRDoS به سرویس های مبتنی بر UDP درمعماری SDN با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین

میترا اکبری کهنه شهری - دکتر رضا محمدی - دکتر محمد نصیری میترا اکبری کهنه شهری - رضا محمدی - محمد نصیری -

AI-based Message Spam Classification Framework for Secure Autonomous Vehicles Communication

Riya Upadhyay - Mili Virani - Lakshit Pathak - Rajesh Gupta - Sudeep Tanwar - Hossein Shahinzadeh

An Attention-Enhanced Hybrid Deep Learning Framework for Detecting Denial-of-Wallet Attacks in Serverless Platforms

Mohammad Mehmandoost - HadiShahriar Shahhoseini

سیستم توصیه گر برای خرید لوازم آرایشی و بهداشتی مبتنی بر الگوریتم جنگل تصادفی

فاطمه رمضانی خوزستانی - مجید رفیعی

قطعه بندی خودکار توده کلیه در تصاویر توموگرافی کامپیوتری با استفاده از هم‌افزایی شبکه عصبی عمیق U-Net و الگوریتم فراابتکاری نهنگ

علی خلیلی - محمد مصلح - محمد خیراندیش

ML-based Optical Fibre Fault Detection in Smart Surveillance and Traffic Systems

Rushil Patel - Sana Narmawala - Nikunjkumar Mahida - Rajesh Gupta - Sudeep Tanwar - Hossein Shahinzadeh

بیشتر

ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 43.8.0