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Efficient Methods to Generate Constant SNs with Considering Trade-Off between Error and Overhead and Its Evaluation 오류와 오버헤드 사이의 균형과 평가를 고려한 일정한 SN을 생성하는 효율적인 방법

Yudai SAKAMOTO, Shigeru YAMASHITA

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요약 :

확률론적 컴퓨팅(SC)에서는 많은 확률론적 숫자(SN)를 생성해야 합니다. 일반적으로 하나의 SN을 생성하려면 LFSR(선형 피드백 시프트 레지스터)과 비교기로 구성된 SNG(확률적 숫자 생성기)가 필요합니다. SC로 산술 함수를 계산할 때 산술 함수에 사용된 상수 값과 동일한 값을 갖는 SN을 많이 생성해야 합니다. 결과적으로 하드웨어 오버헤드가 엄청납니다. 이에, 낮은 하드웨어 오버헤드로 많은 상수 SN을 생성하기 위한 GMCS(Generating Many Constant SNs from Few SNs)라는 방법이 제안되었다. 그러나 단순히 GMCS를 사용하면 생성된 상수 SN은 서로 높은 상관관계를 갖습니다. 이는 SN의 높은 상관관계로 인해 계산에 큰 오류가 발생하므로 심각한 문제가 됩니다. 따라서 본 논문에서는 오류를 증가시키지 않고 합리적으로 낮은 하드웨어 오버헤드로 일정한 SN을 생성하는 효율적인 방법을 제안합니다. GMCS에 의해 생성된 일정한 SN의 상관관계를 줄이기 위해 RRRD(Random Bit Stream Duplicator)를 사용하는 레지스터 기반 재배열 회로를 사용합니다. RRRD는 1개의 멀티플렉서(MUX)와 XNUMX개의 XNUMX비트 FF로 구성되므로 RRRD는 하드웨어 오버헤드에 거의 영향을 미치지 않습니다. 또한 하드웨어 오버헤드를 줄이기 위해 난수 생성기를 여러 SNG와 공유하는 기술을 사용합니다. 우리는 우리가 제안한 방법이 일반적으로 오류를 증가시키지 않고 일정한 SN을 생성하기 위한 하드웨어 오버헤드를 줄이는 데 매우 유용하다는 것을 확인할 수 있는 몇 가지 실험 결과를 제공합니다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Information Vol.E103-D No.2 pp.321-328
발행일
2020/02/01
공개일
2019/11/12
온라인 ISSN
1745-1361
DOI
10.1587/transinf.2018EDP7435
원고의 종류
PAPER
범주
컴퓨터 시스템

작성자

Yudai SAKAMOTO
  Ritsumeikan University
Shigeru YAMASHITA
  Ritsumeikan University

키워드