VLSI Architecture for 8-Point AI-based Arai DCT having Low Area-Time Complexity and Power at Improved Accuracy
Notice bibliographique
Résumé
A low complexity digital VLSI architecture for the computation of an algebraic integer (AI) based 8-point Arai DCT algorithm is proposed. AI encoding schemes for exact representation of the Arai DCT transform based on a particularly sparse 2-D AI representation is reviewed, leading to the proposed novel architecture based on a new final reconstruction step (FRS) having lower complexity and higher accuracy compared to the state-of-the-art. This FRS is based on an optimization derived from expansion factors that leads to small integer constant-coefficient multiplications, which are realized with common sub-expression elimination (CSE) and Booth encoding. The reference circuit [1] as well as the proposed architectures for two expansion factors α† = 4.5958 and α′ = 167.2309 are implemented. The proposed circuits show 150% and 300% improvements in the number of DCT coefficients having error ≤ 0:1% compared to [1]. The three designs were realized using both 40 nm CMOS Xilinx Virtex-6 FPGAs and synthesized using 65 nm CMOS general purpose standard cells from TSMC. Post synthesis timing analysis of 65 nm CMOS realizations at 900 mV for all three designs of the 8-point DCT core for 8-bit inputs show potential real-time operation at 2.083 GHz clock frequency leading to a combined throughput of 2.083 billion 8-point Arai DCTs per second. The expansion-factor designs show a 43% reduction in area (A) and 29% reduction in dynamic power (PD) for FPGA realizations. An 11% reduction in area is observed for the ASIC design for α† = 4.5958 for an 8% reduction in total power (PT ). Our second ASIC design having α′ = 167.2309 shows marginal improvements in area and power compared to our reference design but at significantly better accuracy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».