International Conference on Information and Knowledge Technology

فارسی

Home / پانزدهمین کنفرانس بین المللی فناوری اطلاعات و دانش

Architectural Insights: Comparing Weight Stationary and Output Stationary Systolic Arrays for Efficient Computation

Authors :

Mahdi Kalbasi¹

1- University of Isfahan

Keywords :

Systolic arrays،Convolutional Neural Networks،Output stationary،Weight stationary

Abstract :

This paper compares two prevalent architectures in systolic arrays: weight stationary and output stationary methods. Systolic arrays utilize interconnected processing elements (PEs) to perform parallel processing, making them suitable for applications in digital signal processing, image processing, and machine learning. We focus on their implementation of 2D matrix multiplication, a fundamental operation in neural networks. Simulations were conducted using Verilog HDL within the Xilinx Vivado Design Suite 2019, employing a 3x1 input matrix and a 3x3 weight matrix. Results confirmed the functionality of both architectures, with output matrices matching expected results. Weight stationary designs minimized data movement, while output stationary designs enhanced throughput through effective input data reuse. With a critical path delay of approximately 8.8 ns, corresponding to a maximum frequency of about 113 MHz, the study highlights that the critical path remains stable when scaling the number of PEs. Overall, this research validates the effectiveness of both architectures in high-performance matrix operations, offering valuable insights for future systolic array designs.

List of archived papers

A Model-Driven Approach for Automatic Generation of Android Tourism Applications

Sara Adib - Bahman Zamani

A Hybrid Method to Reduce the Voltage Consumption in the Spiking Neural Networks

Shaghayegh Mehdizadeh saraj - Seyyed Amir Asghari - Mohammadreza Binesh Marvasti

یک سیستم پاسخ به نفوذ در شبکه های اینترنت اشیاء با استفاده از شبکه های مبتنی بر نرم افزار

احسان شاهرخی مینا - رضا محمدی - محمد نصیری

تخلیه‌بار محاسباتی ریزدانه تحرک‌آگاه در رایانش لبه برای اینترنت اشیاء

شکوفه نوروزی - دکتر زینب موحدی شکوفه نوروزی - زینب موحدی -

Using Trust Statements and Ratings by GraphSAGE to Alleviate Cold Start in Recommender Systems

Seyedeh Niusha Motevallian - Dr Seyed Mohammad Hossein Hasheminejad

آرتمیا: پروتکل مسیریابی مبتنی بر انجمن و آگاه به نظم تماس در شبکة اجتماعی متحرک تأخیرپذیر

سعید مرادی - جمشید باقرزاده محاسفی

Heart Sound Classification based on Group-based Sparse Features of PCG Signal

Zahra Hossein-Nejad - Mehdi Nasri

StockFM: پیش بینی قیمت بازار بورس ایران به کمک مدل بنیادین سری زمانی

فاطمه چیت ساز - سامان هراتی زاده

بهبود کارایی بارسپاری در شبکه های سلولی با استفاده از ارتباطات مشارکتی در لایه MAC

نبیل الراشدی - رسول صادقی - وائل حسین اللامی - مهدی حمیدخانی

طبقه بندی آسیبهای لیگامنت با استفاده از تحلیل تصاویر تشدید مغناطیسی توسط الگوریتمهای یادگیری عمیق

محسن اکبری - دکتر مریم مؤمنی محسن اکبری - مریم مؤمنی -

more

Samin Hamayesh - Version 42.5.2