ارا ئة ابزاری کارآمد برای سنتز سطح بالای مبدلهای دیجیتال مدارهای VLSI

چکیده مقاله

امروزه مبدل­‌های دیجیتال از مهم‌­ترین ادوات یک سامانه پردازش سیگنال و داده به‌شمار رفته و به­‌صورت گسترده در زمینه پردازش صوت، تصویر و سیگنال­‌های حیاتی به‌­کار گرفته می‌­شوند. در طراحی مبدل‌های دیجیتال VLSI، سنتز سطح بالا (HLS) یکی از مراحل مهم و تأثیرگذار به شمار می رود. هدف اصلی از انجام این کار، کمینه‌کردن واحدهای پایه دیجیتالی مورد استفاده در پروژه مفروض جهت بهبود توان، تأخیر، و سطح مصرفی آن­ها است. این کار عمدتاً با تحلیل گراف مسیر داده (DFG) اتفاق می­افتد. بهبود در این مرحله، علاوه‌بر بازدهی بیشتر باعث کاهش زمان طراحی در مراحل پایین­‌تر می‌شود. ماهیت پیچیده، گسترده و گسسته مسائل سنتز سطح بالا، باعث شده است که آنها در زمره مسائل بسیار دشوار در مهندسی مدارات VLSI به‌­شمار آیند؛ از این‌­رو استفاده از روش‌های فراابتکاری و هوش­جمعی جهت حل پروژه‌­های مرتبط با سنتز سطح بالا، گزینه‌­ای مطلوب به نظر می‌­رسد. در این مقاله روشی مبتنی­بر الگوریتم فراابتکاری "شعله و پروانه"(MFO) جهت یافتن بهترین طرح سخت‌­افزاری برای انواع مبدل‌­های دیجیتال ارائه شده است. نتایج مقایسه‌­ای در کنار نتایج حاصل از روش مبتنی ­بر الگوریتم ژنتیک (GA) نشان داد که روش پیشنهادی از توانایی بالاتری در ارائه ساختار سخت‌­افزاری مناسب و سنتز سطح بالای انواع مبدل‌ها برخوردار است. همچنین ویژگی دیگر روش پیشنهادی، سرعت بالای آن در یافتن پاسخ بهینه است (میانگین برتری بیش از 20% نسبت­ به GA).