Сравнение SAD-процессоров позиционный vs модулярный

Сравнение обычного позиционного SAD-процессора с модулярной реализацией в базисе {2n-1, 2n, 2n+1} показало что:
  1. Cхема похоже является слишком простой и содержит слишком малое количество уровней, что бы модулярная реализация дала выигрыш при наличии прямых и обратных преобразователей.
  2. В SAD варианте даже отдельные модулярные каналы имеют задержку выше чем у позиционного варианта устройства, из-за того что, во-первых, сама схема содержит только сложения и вычитания (т.е. отсутствует умножение), а во-вторых, модулярные сумматоры и вычитатели работают хуже обычных сумматоров, даже не смотря на то что у них ниже разрядность входных данных.
  3. Площадь модулярных устройств в 3-4 раза больше, чем у позиционной реализации. В модулярном виде она растет быстрее, чем в позиционном.
  4. В SSD варианте удается приблизиться по времени работы к позиционному варианту даже с учетом преобразователей, более того скорость на модулярных каналах выше чем у позиционного варианта.

Выводы:
  1. Для SAD-процессора в варианте без умножения нет смысла использовать его модулярное представление
  2. Модулярное представление имеет смысл для SSD варианта, однако есть несколько ограничений:
    • необходимо покрыть затраты на прямые и обратные преобразователи, либо делая схему счета трёхтактовой (прямое и обратное преобразование здесь менее затратны, чем прямой канал), либо делая модулярным не только SAD-процессор но и вышестоящий диспетчер кадров.
    • SSD реализация применяется на практике гораздо реже
    • SSD реализация требует больше площади на кристале

Замечания по эксперименту:
Результирующая таблица:

.

DIM1DIM2Bit PixelType (SSD or SAD)TimingTimingAreaAreaForwardChannelBackward

.

StandardModularStandardModularConversionTimeConversion

.

.

448SAD1.253.055984144420.781.540.72

.

4416SAD1.624.5513748429561.462.230.86

.

448SSD2.653.5414037480420.562.190.8

.

4416SSD4.334.834102614245690.53.50.84
Задержки в таблице в нс, площадь в мкм2.
Main page