Floating Point CGRA based Ultra-Low Power DSP Accelerator

Autor: Philippe Coussy, Kevin Martin, Satyajit Das, Rohit Prasad
Přispěvatelé: Equipe Hardware ARchitectures and CAD tools (Lab-STICC_ARCAD), Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Indian Institut of Technology [Palakkad] (ITT Palakkad), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Journal of Signal Processing Systems
Journal of Signal Processing Systems, Springer, 2021, ⟨10.1007/s11265-020-01630-2⟩
ISSN: 1939-8018
1939-8115
DOI: 10.1007/s11265-020-01630-2⟩
Popis: Coarse Grained Reconfigurable Arrays (CGRAs) are emerging as energy efficient accelerators providing a high grade of flexibility in both academia and industry. However, with the recent advancements in algorithms and performance requirements of applications, supporting only integer and logical arithmetic limits the interest of classical/traditional CGRAs. In this paper, we propose a novel CGRA architecture and associated compilation flow supporting both integer and floating-point computations for energy efficient acceleration of DSP applications. Experimental results show that the proposed accelerator achieves a maximum of 4.61× speedup compared to a DSP optimized, ultra low power RISC-V based CPU while executing seizure detection, a representative of wide range of EEG signal processing applications with an area overhead of 1.9×. The proposed CGRA achieves a maximum of 6.5× energy efficiency compared to the single core CPU. While comparing the execution with the multi-core CPU with 8 cores, the proposed CGRA achieves up to 4.4× energy gain.
Databáze: OpenAIRE
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