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Improving FPGA Performance for Carry-Save Arithmetic

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Field-programmable gate array

A field-programmable gate array (FPGA) is an integrated circuit designed to be configured after manufacturing. The FPGA configuration is generally specified using a hardware description language (HDL), similar to that used for an application-specific integrated circuit (ASIC). Circuit diagrams were previously used to specify the configuration, but this is increasingly rare due to the advent of electronic design automation tools. FPGAs contain an array of programmable logic blocks, and a hierarchy of reconfigurable interconnects allowing blocks to be wired together.

Programmable Array Logic

Programmable Array Logic (PAL) is a family of programmable logic device semiconductors used to implement logic functions in digital circuits introduced by Monolithic Memories, Inc. (MMI) in March 1978. MMI obtained a registered trademark on the term PAL for use in "Programmable Semiconductor Logic Circuits". The trademark is currently held by Lattice Semiconductor. PAL devices consisted of a small PROM (programmable read-only memory) core and additional output logic used to implement particular desired logic functions with few components.

Xilinx

thumb|FPGA Xilinx Spartan-3 (référence XC3S400) contenant portes logiques Xilinx (nom complet Xilinx, Inc.) est une entreprise américaine de semi-conducteurs. Inventeur du FPGA, Xilinx fait partie des plus grandes entreprises spécialisées dans le développement et la commercialisation de composants logiques programmables, et des services associés tels que les logiciels de CAO électroniques, blocs de propriété intellectuelle réutilisables et formation. Le , AMD annonce son intention de racheter Xilinx.

Programmable logic array

A programmable logic array (PLA) is a kind of programmable logic device used to implement combinational logic circuits. The PLA has a set of programmable AND gate planes, which link to a set of programmable OR gate planes, which can then be conditionally complemented to produce an output. It has 2N AND gates for N input variables, and for M outputs from PLA, there should be M OR gates, each with programmable inputs from all of the AND gates. This layout allows for many logic functions to be synthesized in the sum of products canonical forms.

Altera

Altera est un fabricant de composants reprogrammables (FPGA, CPLD). Dans ce domaine, il est en concurrence avec Xilinx, Actel, Lattice ou encore Atmel (appartenant à Microchip depuis ). Altera est aussi à l'origine du processeur softcore NIOS et du bus Avalon. Le , Intel annonce le rachat d'Altera pour 16,7 milliards de dollars. Le titre est retiré le 24 décembre 2015. MAX 3000A MAX 7000 : annoncé en 1991 MAX II : annoncé 2004 MAX IIZ : annoncé le MAX V : annoncé le MAX 10 : disponible depuis 2015 Avalon est un bus informatique développé par la société Altera et destiné à l'implémentation sur du matériel programmable (FPGA).

Circuit logique programmable

Un circuit logique programmable ou PLD (Programmable Logical Device), est un circuit intégré logique qui peut être programmé après sa fabrication. Il se compose de nombreuses cellules logiques élémentaires contenant des bascules logiques librement connectables. L'utilisateur doit donc programmer le circuit avant de l'utiliser. Les différentes logiques de programmation (unique, reprogrammable) et d'architecture ont conduit à la création de sous-familles dont les plus connues sont les FPGA et les CPLD.

Gate array

A gate array is an approach to the design and manufacture of application-specific integrated circuits (ASICs) using a prefabricated chip with components that are later interconnected into logic devices (e.g. NAND gates, flip-flops, etc.) according to custom order by adding metal interconnect layers in the factory. It was popular during the upheaval in the semiconductor industry in the 1980s, and its usage declined by the end of the 1990s.

Processeur softcore

Un processeur softcore est un processeur (CPU) implémenté sur un système reprogrammable comme un FPGA. On parle alors de « système sur puce programmable » (System on Programmable Chip ou SoPC). Le mot softcore est une contraction des mots anglais software (« logiciel ») et core (« cœur d'exécution d'un microprocesseur »). En effet, un softcore est une implémentation de processeur disponible sous forme de description bas niveau, dans un langage de description matérielle comme le VHDL ou le Verilog, ou directement sous la forme de fichier de configuration pour éviter la diffusion des sources.

Central processing unit

A central processing unit (CPU)—also called a central processor or main processor—is the most important processor in a given computer. Its electronic circuitry executes instructions of a computer program, such as arithmetic, logic, controlling, and input/output (I/O) operations. This role contrasts with that of external components, such as main memory and I/O circuitry, and specialized coprocessors such as graphics processing units (GPUs). The form, design, and implementation of CPUs have changed over time, but their fundamental operation remains almost unchanged.

Multiplieur-accumulateur

En programmation, à l'origine en traitement numérique du signal, l'opération combinée multiply–accumulate (MAC) ou multiply-add (MAD) est une instruction-machine qui calcule le produit de deux nombres et agrège le résultat au contenu d'un accumulateur. Le circuit électronique qui réalise cette opération est appelé « multiplieur-accumulateur » ; l'opération elle-même est souvent abrégée en MAC ou « opération MAC.