УДК 621.3.037.372.7:004.021
УСКОРЕНИЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МАСШТАБИРОВАНИЯ
М. Д. Новичков, аспирант, Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия;
orcid.org/0000-0002-6591-3666, е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Д. А. Орлов, к.т.н., доцент, Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва, Россия;
orcid.org/0009-0008-4395-9760, е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Рассмотрен вопрос снижения затрачиваемого времени для получения результата при высокоточных вычислениях путём использования методов и алгоритмов, выполняющих арифметические операции над числами, представленными в системе остаточных классов (СОК). Целью данной работы является сокращение времени выполнения операции деления в СОК. В рамках данной работы выполнялась задача модификации алгоритма выполнения арифметической операции деления в СОК, использующего такую позиционную характеристику чисел как относительная величина. Проведён анализ особенностей структурной схемы для аппаратной реализации рассматриваемого метода деления чисел в СОК. В ходе анализа были выявлены пути ускорения формирования частного. Для решения поставленной задачи был разработан подход, позволяющий ускорить деление в СОК пропорционально увеличению объёма оборудования. Выполнено сравнение быстродействия разработанного алгоритма деления и алгоритма деления SRT (названного по первым буквам фамилий изобретателей – Sweeney, Robertson, Tocher), используемого в большинстве процессоров для деления чисел. Сравнение проводилось с помощью имитационного моделирования. Время выполнения операции деления измерялось в дискретном модельном времени, единицей измерения которого был принят такт. Приведён пример, показывающий, что в худшем случае для SRT и предложенного алгоритма преимущество будет у второго.
Ключевые слова: методы деления, многомодульные системы счисления, система остаточных классов, анализ алгоритмов, подход масштабируемого ускорения.