Designing programmable parallel LFSR using parallel prefix trees

Other Title(s)

تصميم LFSR متوازية قابلة للبرمجة باستخدام PPTs

Joint Authors

Zolfaghari, Behrouz
Sedighi, Mehdi
Fallah, Mehran S.

Source

Journal of Engineering Research

Issue

Vol. 7, Issue 3 (30 Sep. 2019), pp.105-122, 18 p.

Publisher

Kuwait University Academic Publication Council

Publication Date

2019-09-30

Country of Publication

Kuwait

No. of Pages

18

Main Subjects

Civil Engineering
Information Technology and Computer Science

Abstract AR

تتأثر انتاجية سجلات التغذية الخطية المرتجعة (LFSR) بمعدل اختيار العينات بالإضافة إلى معدل التزامن.

من ناحية أخرى، يتم تحديد الخصائص على مستوى النظام من LFSR، مثل : القدرة على اكتشاف الأخطاء ؛ بواسطة توليد متعددة الحدود.

تهدف LFSRs المتوازية إلى تحسين معدل اختيار العينات من أجل تلبية متطلبات الإنتاجية العالية في بيئات الإرسال أو الحوسبة المتوازية.

علاوة على ذلك، توفر LFSRs القابلة للبرمجة المزيد من المرونة على مستوى النظام من خلال السماح باستخدام متعددات الحدود المختلفة.

وبالتالي، فإن استخدام LFSRs المتوازية القابلة للبرمجة يبدو حلا جذابا لتحسين كل من معلمات الإنتاجية ومستوى النظام.

و قد تكون LFSRs المتوازية القابلة للبرمجة مفيدة في التشفير الانسيابي، و المعالجات الدقيقة و العديد من البيئات الأخرى.

و لكن التوازي و قابلية البرمجة يمكن أن يعملا على التقليل من معدل التزامن عن طريق زيادة العمق المنطقي و زيادة الطاقة و المساحة عن طريق زيادة عدد البوابات.

و بالتالي، سنحتاج إلى حل فعال لإدارة المقارنات.

يقترح هذا البحث نهج يرتكز على أشجار بادئة متوازية (PPTs) لتصميم LFSRs المتوازية القابلة للبرمجة.

PPTs مجموعة من الطبولوجيا المستخدمة سابقا في تصميم الدوائر الحسابية المتوازية من أجل إدارة المقارنات بين المعلمات المختلفة لمستوى الدائرة.

و هذا النهج يسمح للمصممين باستخدام أنواع PPTs مختلفة لتحسين مختلف المعلمات لمستوى الدائرة.

تم تصميم وتقييم نموذج LFR متوازي قابل للبرمجة يرتكز على PPT.

وأظهرت النتائج التجريبية تحسن في الإنتاجية بنسبة تزيد عن % وكذلك تحسن بنسبة تزيد عن 27 ٪ في المساحة مقارنة بهندسة LFSR المتوازية المبرمجة الحالية.

هي 23

Abstract EN

The throughput of an LFSR (Linear Feedback Shift Register) is affected by the sampling rate as well as the clock rate.

On the other hand, the system-level characteristics of an LFSR such as its error detection capabilities are determined by the generating polynomial.

Parallel LFSRS aim at improving the sampling rate in order to meet high throughput demands in parallel transmission or computation environments.

Moreover, programmable LFSRS provide more system level flexibility by allowing different generating polynomials to be used.

Thus, using programmable parallel LFSRs looks an attractive solution to improve both throughput and system-level parameters.

Programmable parallel LFSRs can be useful in stream ciphers, microprocessors, and many other environments.

But parallelism and programmability can reduce the clock rate by increasing the logical depth and increase power and area by increasing the number of gates.

Thus, we will need an efficient solution to manage the tradeoffs.

This paper proposes an approach based on Parallel Prefix Trees (PPTs) to design programmable parallel LFSRs.

PPTs are a family of topologies previously used in the design of parallel arithmetic circuits in order to manage the tradeoff between different circuit level parameters.

Our approach allows designers to use different PPTs in order to improve different circuit level parameters.

A sample PPT-based programmable parallel LFR is designed and evaluated.

Empirical results show more than 23% improvement in throughput and more than 27% improvement in area compared to state-of-the-art programmable parallel LFSR architectures.

American Psychological Association (APA)

Zolfaghari, Behrouz& Sedighi, Mehdi& Fallah, Mehran S.. 2019. Designing programmable parallel LFSR using parallel prefix trees. Journal of Engineering Research،Vol. 7, no. 3, pp.105-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494758

Modern Language Association (MLA)

Zolfaghari, Behrouz…[et al.]. Designing programmable parallel LFSR using parallel prefix trees. Journal of Engineering Research Vol. 7, no. 3 (Sep. 2019), pp.105-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494758

American Medical Association (AMA)

Zolfaghari, Behrouz& Sedighi, Mehdi& Fallah, Mehran S.. Designing programmable parallel LFSR using parallel prefix trees. Journal of Engineering Research. 2019. Vol. 7, no. 3, pp.105-122.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1494758

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 118-121

Record ID

BIM-1494758