一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法

本发明涉及一种校验方法，具体涉及一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法。

背景技术：

1、在数据传输和存储等领域中，验证信息传输是否正确，校验和的计算通常基于简单的算术运算，将加法或异或操作用到高带宽累加和的计算中。发送方根据要传输的数据计算校验和，并将其附加到数据中一起发送。接收方接收到数据后，再次计算校验和，并与接收到的校验和进行比较。如果两个校验和匹配，则认为数据传输没有错误；否则，认为数据存在错误，上述过程中均存在的高带宽累加和计算吞吐率过低的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决高带宽累加和计算吞吐率过低的技术问题，而提供一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，实现高吞吐率的高带宽累加和计算。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

3、一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

4、1)将输入数据按所求带宽累加和位宽的一半进行切分，获得奇数数据组和偶数数据组；

5、2)在奇数数据组或偶数数据组中标识切分后的第一组有效数据；

6、3)将奇数数据组中数据进行两两相加，再对相加的结果进行两两相加，直至得到一个加和结果，记为奇数组数据加和结果odd；将偶数数据组中数据进行两两相加，再对相加的结果进行两两相加，直至得到一个加和结果，记为偶数组数据加和结果even；

7、4)对奇数组数据加和结果odd和偶数组数据加和结果even分别进行溢出处理，获得odd′和even′；再对odd′和even′分别进行溢出预测，获得odd″和even″；

8、5)若odd′的最高位为比特1，则将odd″中小于等于n/2比特的数据赋值给sum_odd，否则将odd′中小于等于n/2比特的数据赋值给sum_odd；

9、若even′的最高位为比特1，则将even″中小于等于n/2比特的数据赋值给sum_even，否则将even′中小于等于n/2比特的数据赋值给sum_even；

10、6)根据步骤2)中所得的第一组有效数据所在组别、步骤5)中确定的sum_odd和sum_even，获得最终的高带宽累加和。

11、进一步地，步骤1)具体为：

12、1.1、所求累加和位宽为n比特，将输入数据m按照n/2比特长度进行切分，得到数据组{p1，…，pi，…，pj…，pk-1，pk}；m、n均为正偶数，k为大于等于1的整数，i∈k，j∈k；

13、1.2、将数据组{p1，…，pi，…，pj…，pk-1，pk}中的无效数据置0，得到新数据组{p′1，p′2，…，p′i，…，p′，…，p′k-1，p′k}；

14、1.3、将新数据组{p′1，p′，…，p′i，…，p′j，…，p′k-1，p′k}分为奇数数据组{p′1，p′3，……}和偶数数据组{p′2，p′4，……}。

15、进一步地，步骤4)具体为：

16、4.1、将奇数组数据加和结果odd中大于n/2比特的数据与偶数组数据加和结果even中小于等于n/2比特的数据进行加和，得到even′；

17、4.2、将奇数组数据加和结果odd中小于等于n/2比特的数据与偶数组数据加和结果even中大于n/2比特的数据进行加和，得到odd′；

18、4.3、将奇数组数据加和结果odd中大于n/2比特的数据与偶数组数据加和结果even中小于等于n/2比特的数据，以及比特1三者进行加和，得到even″；

19、4.4、将奇数组数据加和结果odd中小于等于n/2比特的数据与偶数组数据加和结果even中大于n/2比特的数据，以及比特1进行加和，得到odd″。

20、进一步地，步骤6)具体为：

21、根据步骤2)中第一组有效数据p′i+1所在数据组，若第一组有效数据p′i+1所在数据组为奇数数据组，则将步骤5)中所得的sum_odd按照{sum_odd,sum_even}格式拼接后赋值给sum；若第一组有效数据p′i+1所在数据组为偶数数据组，则将步骤5)中所得的sum_even按照{sum_even,sum_odd}格式拼接后赋值给sum，获得最终的高带宽累加和。

22、进一步地，步骤3)还包括：

23、在加和过程中添加流水线寄存器，保存中间计算结果，构成流水线。

24、进一步地，步骤3)中所述流水线寄存器的个数最多为(log2(w/n))-1个，w为输入数据m的宽度。

25、进一步地，步骤3)中，所述奇数组数据加和结果odd和偶数组数据加和结果even的位宽均为(n/2)+log2(l/n)比特，所述l为输入数据m的长度。

26、进一步地，步骤4)中，所述odd′和odd″的位宽均为(n/2)+1比特；even′和even″的位宽均为(n/2)+1比特。

27、进一步地，步骤5)中，所述sum_odd和sum_even的位宽均为n/2比特。

28、进一步地，步骤6)中，所述sum的长度为n比特。

29、与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

30、1.本发明用于数据传输的高带宽累加和计算方法，能够使输入数据的位宽减少一半，减少了运算量，提高了运算速度。

31、2.本发明用于数据传输的高带宽累加和计算方法，能够实现多段数据连续输入，使得操作更简便。

32、3.本发明用于数据传输的高带宽累加和计算方法，通过增加流水线寄存器，提高计算电路吞吐率。

技术特征：

1.一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于，步骤1)具体为：

3.根据权利要求2所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于，步骤4)具体为：

4.根据权利要求3所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于，步骤6)具体为：

5.根据权利要求4所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于，步骤3)还包括：

6.根据权利要求5所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种校验方法，具体涉及一种用于数据传输的高带宽累加和计算方法，解决高带宽累加和计算吞吐率过低的技术问题。该带宽累加和计算方法，包括以下步骤：1)将输入数据按所求带宽累加和位宽的一半进行切分，获得奇数数据组和偶数数据组；2)在奇数数据组或偶数数据组中标识切分后的第一组有效数据；3)将奇数数据组中数据进行两两相加，再对相加的结果进行两两相加，直至得到一个加和结果，记为奇数组数据加和结果odd；将偶数数据组中数据进行两两相加，再对相加的结果进行两两相加，直至得到一个加和结果，记为偶数组数据加和结果even；4)进行溢出处理和溢出预测；5)赋值；6)获得最终的高带宽累加和。

技术研发人员：曾泽沧,王文哲,韩桉卓,张丽果,杜慧敏,孟李林,原建森,王睿,曹亚莉,肖杉,薛志民
受保护的技术使用者：西安邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16