M-DSP中高性能浮点乘加器的设计与实现

摘要

针对高性能M型数字信号处理器(M-DSP)对浮点运算的性能、面积和功耗要求,研究分析了M-DSP总体结构和浮点运算的指令特点,设计和实现了一种高性能低功耗的浮点乘累加器(FMAC).该乘加器采用单、双精度通路分离的主体结构,分为六级流水站执行,对乘法器、对阶移位等关键模块进行了复用设计,支持双精度和单精度浮点乘法、乘累加、乘累减、单精度点积和复数运算.对所设计的乘加器进行了全面的验证,基于45 nm工艺采用Synopsys公司的Design Compiler工具综合所设计的代码,综合结果表明运行频率可达1 GHz,单元面积36 856 μm2;与FT-XDSP中的乘加器相比,面积节省了12.95％,关键路径长度减少了2.17％.