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DAY 29
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淺入淺出-計算機組織系列 第 29

淺入淺出計組之旅(29)乘法器的優化 (下)

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在購買計算機時我們除了希望性能好,更希望他的價格可以降低

而影響 CPU 的價格因素,就在於其晶體管的數量,或是說晶片面積的大小

因此在設計各功能時,怎麼減少晶片面積也是一個優化的方向

一樣對照這個架構圖,經過分析之後我們可以發現會有以下的浪費現象發生:

  1. 被乘數暫存器八位元,每次左移一位元,但其中有效數字始終只有四位
  2. 乘數暫存器四位元,每次右移一位元,初始值有效次數有四位,但其中有效次數每循環後減少一位
  3. 乘積暫存器八位元,初始值有效次數只有四位,但有效次數每次循環後增加一位
  4. 加法器八位元,但實際參與運算的有效數字只有四位

經過改良後我們可以看到架構如上圖所示,我們縮減被乘數暫存器,並且取消他的左移功能

乘積暫存器則增加右移功能,並且將初始值設於高四位的位置

乘積暫存器的低四位就可以用來放置乘數暫存器

與此同時加法器只需要四位元的寬度,如此一來就可以透過這個巧妙的改造來提升硬體的使用效率了


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