Abstract
將移位運算元重算、及交替邏輯兩個餘時技巧，分別運用在兩個停滯時間 ，則處理單元使用率只有33.3％的心脈式陣列帶矩陣乘法器，可以被設計 成具有即時錯誤偵測與更正的能力。因此，一個從正常時間得到的計算結 果，連同兩個來自停滯時間的結果，共三個，透過餘時觀念即可形成一個 三模組多餘系統，以偵測是否有錯誤發生。針對暫態性錯誤，如果三個計 算結果中有一個是不正確的，則經過多數投票器即可偵測出此錯誤。然而 ，假如暫態性錯誤是發生在正常的運算時間，則整個矩陣乘法過程為了做 錯誤更正將延遲兩個時間；若暫態性錯誤發生在停滯時間，則此錯誤可被 偵測出並被忽略，且不影響乘法過程。針對永久性錯誤，在我們提出的設 計裡，這種錯誤可以被偵測到，且錯誤的處理單元也可被定位出。假如陣 列的處理單元使用率可以被重新設計成33.3％，所提出的即時錯誤偵測與 更正方法不僅可以運用到心脈式陣列帶矩陣乘法器上，也可以運用到其他 不同的心脈式陣列運算。為了加速整個帶矩陣乘法的過程，在每個處理單 元裡的乘法累-加器係採用一種無最後加法器的設計，而這乘法-累加器也 被設計成具有自我對偶的性質以適用於交替邏輯的方法中。為了證明所提 方法的正確性，利用現有的軟體，我們成功地模擬此架構。另外，製成的 晶片也被成功地測試，證明所提之方法的確可行，而晶片所測得的最大時 脈約52MHz。