approx-fpgas/mul16x16/fpga_power_wce/mul16u_G3R.c at master · ehw-fit/approx-fpgas · GitHub

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
/***
* This code is a part of EvoApproxLib library (ehw.fit.vutbr.cz/approxlib) distributed under The MIT License.
* When used, please cite the following article(s): PRABAKARAN B. S., MRAZEK V., VASICEK Z., SEKANINA L., SHAFIQUE M. ApproxFPGAs: Embracing ASIC-based Approximate Arithmetic Components for FPGA-Based Systems. DAC 2020.
***/
// MAE% = 0.042 %
// MAE = 1802240
// WCE% = 0.17 %
// WCE = 7208961
// WCRE% = 100.00 %
// EP% = 100.00 %
// MRE% = 1.07 %
// MSE = 37739.059e8
// FPGA_POWER = 1.9
// FPGA_DELAY = 13
// FPGA_LUT = 100
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>

uint32_t mul16u_G3R(uint16_t A, uint16_t B)
{
  uint32_t P, P_;
  uint16_t tmp, C_10_10,C_10_11,C_10_12,C_10_13,C_10_14,C_10_9,C_11_10,C_11_11,C_11_12,C_11_13,C_11_14,C_11_8,C_11_9,C_12_10,C_12_11,C_12_12,C_12_13,C_12_14,C_12_7,C_12_8,C_12_9,C_13_10,C_13_11,C_13_12,C_13_13,C_13_14,C_13_6,C_13_7,C_13_8,C_13_9,C_14_10,C_14_11,C_14_12,C_14_13,C_14_14,C_14_5,C_14_6,C_14_7,C_14_8,C_14_9,C_15_10,C_15_11,C_15_12,C_15_13,C_15_14,C_15_4,C_15_5,C_15_6,C_15_7,C_15_8,C_15_9,C_5_14,C_6_13,C_6_14,C_7_12,C_7_13,C_7_14,C_8_11,C_8_12,C_8_13,C_8_14,C_9_10,C_9_11,C_9_12,C_9_13,C_9_14,S_10_10,S_10_11,S_10_12,S_10_13,S_10_14,S_10_15,S_10_9,S_11_10,S_11_11,S_11_12,S_11_13,S_11_14,S_11_15,S_11_8,S_11_9,S_12_10,S_12_11,S_12_12,S_12_13,S_12_14,S_12_15,S_12_7,S_12_8,S_12_9,S_13_10,S_13_11,S_13_12,S_13_13,S_13_14,S_13_15,S_13_6,S_13_7,S_13_8,S_13_9,S_14_10,S_14_11,S_14_12,S_14_13,S_14_14,S_14_15,S_14_5,S_14_6,S_14_7,S_14_8,S_14_9,S_15_10,S_15_11,S_15_12,S_15_13,S_15_14,S_15_15,S_15_4,S_15_5,S_15_6,S_15_7,S_15_8,S_15_9,S_16_10,S_16_11,S_16_12,S_16_13,S_16_14,S_16_15,S_16_3,S_16_4,S_16_5,S_16_6,S_16_7,S_16_8,S_16_9,S_4_15,S_5_14,S_5_15,S_6_13,S_6_14,S_6_15,S_7_12,S_7_13,S_7_14,S_7_15,S_8_11,S_8_12,S_8_13,S_8_14,S_8_15,S_9_10,S_9_11,S_9_12,S_9_13,S_9_14,S_9_15;
  S_4_15 = (((A>>4)&1) & ((B>>15)&1));
  S_5_14 = S_4_15^(((A>>5)&1) & ((B>>14)&1));
  C_5_14 = S_4_15&(((A>>5)&1) & ((B>>14)&1));
  S_5_15 = (((A>>5)&1) & ((B>>15)&1));
  S_6_13 = S_5_14^(((A>>6)&1) & ((B>>13)&1));
  C_6_13 = S_5_14&(((A>>6)&1) & ((B>>13)&1));
  tmp = S_5_15^C_5_14;
  S_6_14 = tmp^(((A>>6)&1) & ((B>>14)&1));
  C_6_14 = (tmp&(((A>>6)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_5_15&C_5_14);
  S_6_15 = (((A>>6)&1) & ((B>>15)&1));
  S_7_12 = S_6_13^(((A>>7)&1) & ((B>>12)&1));
  C_7_12 = S_6_13&(((A>>7)&1) & ((B>>12)&1));
  tmp = S_6_14^C_6_13;
  S_7_13 = tmp^(((A>>7)&1) & ((B>>13)&1));
  C_7_13 = (tmp&(((A>>7)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_6_14&C_6_13);
  tmp = S_6_15^C_6_14;
  S_7_14 = tmp^(((A>>7)&1) & ((B>>14)&1));
  C_7_14 = (tmp&(((A>>7)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_6_15&C_6_14);
  S_7_15 = (((A>>7)&1) & ((B>>15)&1));
  S_8_11 = S_7_12^(((A>>8)&1) & ((B>>11)&1));
  C_8_11 = S_7_12&(((A>>8)&1) & ((B>>11)&1));
  tmp = S_7_13^C_7_12;
  S_8_12 = tmp^(((A>>8)&1) & ((B>>12)&1));
  C_8_12 = (tmp&(((A>>8)&1) & ((B>>12)&1)))|(S_7_13&C_7_12);
  tmp = S_7_14^C_7_13;
  S_8_13 = tmp^(((A>>8)&1) & ((B>>13)&1));
  C_8_13 = (tmp&(((A>>8)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_7_14&C_7_13);
  tmp = S_7_15^C_7_14;
  S_8_14 = tmp^(((A>>8)&1) & ((B>>14)&1));
  C_8_14 = (tmp&(((A>>8)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_7_15&C_7_14);
  S_8_15 = (((A>>8)&1) & ((B>>15)&1));
  S_9_10 = S_8_11^(((A>>9)&1) & ((B>>10)&1));
  C_9_10 = S_8_11&(((A>>9)&1) & ((B>>10)&1));
  tmp = S_8_12^C_8_11;
  S_9_11 = tmp^(((A>>9)&1) & ((B>>11)&1));
  C_9_11 = (tmp&(((A>>9)&1) & ((B>>11)&1)))|(S_8_12&C_8_11);
  tmp = S_8_13^C_8_12;
  S_9_12 = tmp^(((A>>9)&1) & ((B>>12)&1));
  C_9_12 = (tmp&(((A>>9)&1) & ((B>>12)&1)))|(S_8_13&C_8_12);
  tmp = S_8_14^C_8_13;
  S_9_13 = tmp^(((A>>9)&1) & ((B>>13)&1));
  C_9_13 = (tmp&(((A>>9)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_8_14&C_8_13);
  tmp = S_8_15^C_8_14;
  S_9_14 = tmp^(((A>>9)&1) & ((B>>14)&1));
  C_9_14 = (tmp&(((A>>9)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_8_15&C_8_14);
  S_9_15 = (((A>>9)&1) & ((B>>15)&1));
  S_10_9 = S_9_10^(((A>>10)&1) & ((B>>9)&1));
  C_10_9 = S_9_10&(((A>>10)&1) & ((B>>9)&1));
  tmp = S_9_11^C_9_10;
  S_10_10 = tmp^(((A>>10)&1) & ((B>>10)&1));
  C_10_10 = (tmp&(((A>>10)&1) & ((B>>10)&1)))|(S_9_11&C_9_10);
  tmp = S_9_12^C_9_11;
  S_10_11 = tmp^(((A>>10)&1) & ((B>>11)&1));
  C_10_11 = (tmp&(((A>>10)&1) & ((B>>11)&1)))|(S_9_12&C_9_11);
  tmp = S_9_13^C_9_12;
  S_10_12 = tmp^(((A>>10)&1) & ((B>>12)&1));
  C_10_12 = (tmp&(((A>>10)&1) & ((B>>12)&1)))|(S_9_13&C_9_12);
  tmp = S_9_14^C_9_13;
  S_10_13 = tmp^(((A>>10)&1) & ((B>>13)&1));
  C_10_13 = (tmp&(((A>>10)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_9_14&C_9_13);
  tmp = S_9_15^C_9_14;
  S_10_14 = tmp^(((A>>10)&1) & ((B>>14)&1));
  C_10_14 = (tmp&(((A>>10)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_9_15&C_9_14);
  S_10_15 = (((A>>10)&1) & ((B>>15)&1));
  S_11_8 = S_10_9^(((A>>11)&1) & ((B>>8)&1));
  C_11_8 = S_10_9&(((A>>11)&1) & ((B>>8)&1));
  tmp = S_10_10^C_10_9;
  S_11_9 = tmp^(((A>>11)&1) & ((B>>9)&1));
  C_11_9 = (tmp&(((A>>11)&1) & ((B>>9)&1)))|(S_10_10&C_10_9);
  tmp = S_10_11^C_10_10;
  S_11_10 = tmp^(((A>>11)&1) & ((B>>10)&1));
  C_11_10 = (tmp&(((A>>11)&1) & ((B>>10)&1)))|(S_10_11&C_10_10);
  tmp = S_10_12^C_10_11;
  S_11_11 = tmp^(((A>>11)&1) & ((B>>11)&1));
  C_11_11 = (tmp&(((A>>11)&1) & ((B>>11)&1)))|(S_10_12&C_10_11);
  tmp = S_10_13^C_10_12;
  S_11_12 = tmp^(((A>>11)&1) & ((B>>12)&1));
  C_11_12 = (tmp&(((A>>11)&1) & ((B>>12)&1)))|(S_10_13&C_10_12);
  tmp = S_10_14^C_10_13;
  S_11_13 = tmp^(((A>>11)&1) & ((B>>13)&1));
  C_11_13 = (tmp&(((A>>11)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_10_14&C_10_13);
  tmp = S_10_15^C_10_14;
  S_11_14 = tmp^(((A>>11)&1) & ((B>>14)&1));
  C_11_14 = (tmp&(((A>>11)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_10_15&C_10_14);
  S_11_15 = (((A>>11)&1) & ((B>>15)&1));
  S_12_7 = S_11_8^(((A>>12)&1) & ((B>>7)&1));
  C_12_7 = S_11_8&(((A>>12)&1) & ((B>>7)&1));
  tmp = S_11_9^C_11_8;
  S_12_8 = tmp^(((A>>12)&1) & ((B>>8)&1));
  C_12_8 = (tmp&(((A>>12)&1) & ((B>>8)&1)))|(S_11_9&C_11_8);
  tmp = S_11_10^C_11_9;
  S_12_9 = tmp^(((A>>12)&1) & ((B>>9)&1));
  C_12_9 = (tmp&(((A>>12)&1) & ((B>>9)&1)))|(S_11_10&C_11_9);
  tmp = S_11_11^C_11_10;
  S_12_10 = tmp^(((A>>12)&1) & ((B>>10)&1));
  C_12_10 = (tmp&(((A>>12)&1) & ((B>>10)&1)))|(S_11_11&C_11_10);
  tmp = S_11_12^C_11_11;
  S_12_11 = tmp^(((A>>12)&1) & ((B>>11)&1));
  C_12_11 = (tmp&(((A>>12)&1) & ((B>>11)&1)))|(S_11_12&C_11_11);
  tmp = S_11_13^C_11_12;
  S_12_12 = tmp^(((A>>12)&1) & ((B>>12)&1));
  C_12_12 = (tmp&(((A>>12)&1) & ((B>>12)&1)))|(S_11_13&C_11_12);
  tmp = S_11_14^C_11_13;
  S_12_13 = tmp^(((A>>12)&1) & ((B>>13)&1));
  C_12_13 = (tmp&(((A>>12)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_11_14&C_11_13);
  tmp = S_11_15^C_11_14;
  S_12_14 = tmp^(((A>>12)&1) & ((B>>14)&1));
  C_12_14 = (tmp&(((A>>12)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_11_15&C_11_14);
  S_12_15 = (((A>>12)&1) & ((B>>15)&1));
  S_13_6 = S_12_7^(((A>>13)&1) & ((B>>6)&1));
  C_13_6 = S_12_7&(((A>>13)&1) & ((B>>6)&1));
  tmp = S_12_8^C_12_7;
  S_13_7 = tmp^(((A>>13)&1) & ((B>>7)&1));
  C_13_7 = (tmp&(((A>>13)&1) & ((B>>7)&1)))|(S_12_8&C_12_7);
  tmp = S_12_9^C_12_8;
  S_13_8 = tmp^(((A>>13)&1) & ((B>>8)&1));
  C_13_8 = (tmp&(((A>>13)&1) & ((B>>8)&1)))|(S_12_9&C_12_8);
  tmp = S_12_10^C_12_9;
  S_13_9 = tmp^(((A>>13)&1) & ((B>>9)&1));
  C_13_9 = (tmp&(((A>>13)&1) & ((B>>9)&1)))|(S_12_10&C_12_9);
  tmp = S_12_11^C_12_10;
  S_13_10 = tmp^(((A>>13)&1) & ((B>>10)&1));
  C_13_10 = (tmp&(((A>>13)&1) & ((B>>10)&1)))|(S_12_11&C_12_10);
  tmp = S_12_12^C_12_11;
  S_13_11 = tmp^(((A>>13)&1) & ((B>>11)&1));
  C_13_11 = (tmp&(((A>>13)&1) & ((B>>11)&1)))|(S_12_12&C_12_11);
  tmp = S_12_13^C_12_12;
  S_13_12 = tmp^(((A>>13)&1) & ((B>>12)&1));
  C_13_12 = (tmp&(((A>>13)&1) & ((B>>12)&1)))|(S_12_13&C_12_12);
  tmp = S_12_14^C_12_13;
  S_13_13 = tmp^(((A>>13)&1) & ((B>>13)&1));
  C_13_13 = (tmp&(((A>>13)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_12_14&C_12_13);
  tmp = S_12_15^C_12_14;
  S_13_14 = tmp^(((A>>13)&1) & ((B>>14)&1));
  C_13_14 = (tmp&(((A>>13)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_12_15&C_12_14);
  S_13_15 = (((A>>13)&1) & ((B>>15)&1));
  S_14_5 = S_13_6^(((A>>14)&1) & ((B>>5)&1));
  C_14_5 = S_13_6&(((A>>14)&1) & ((B>>5)&1));
  tmp = S_13_7^C_13_6;
  S_14_6 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>6)&1));
  C_14_6 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>6)&1)))|(S_13_7&C_13_6);
  tmp = S_13_8^C_13_7;
  S_14_7 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>7)&1));
  C_14_7 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>7)&1)))|(S_13_8&C_13_7);
  tmp = S_13_9^C_13_8;
  S_14_8 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>8)&1));
  C_14_8 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>8)&1)))|(S_13_9&C_13_8);
  tmp = S_13_10^C_13_9;
  S_14_9 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>9)&1));
  C_14_9 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>9)&1)))|(S_13_10&C_13_9);
  tmp = S_13_11^C_13_10;
  S_14_10 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>10)&1));
  C_14_10 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>10)&1)))|(S_13_11&C_13_10);
  tmp = S_13_12^C_13_11;
  S_14_11 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>11)&1));
  C_14_11 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>11)&1)))|(S_13_12&C_13_11);
  tmp = S_13_13^C_13_12;
  S_14_12 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>12)&1));
  C_14_12 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>12)&1)))|(S_13_13&C_13_12);
  tmp = S_13_14^C_13_13;
  S_14_13 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>13)&1));
  C_14_13 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_13_14&C_13_13);
  tmp = S_13_15^C_13_14;
  S_14_14 = tmp^(((A>>14)&1) & ((B>>14)&1));
  C_14_14 = (tmp&(((A>>14)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_13_15&C_13_14);
  S_14_15 = (((A>>14)&1) & ((B>>15)&1));
  S_15_4 = S_14_5^(((A>>15)&1) & ((B>>4)&1));
  C_15_4 = S_14_5&(((A>>15)&1) & ((B>>4)&1));
  tmp = S_14_6^C_14_5;
  S_15_5 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>5)&1));
  C_15_5 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>5)&1)))|(S_14_6&C_14_5);
  tmp = S_14_7^C_14_6;
  S_15_6 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>6)&1));
  C_15_6 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>6)&1)))|(S_14_7&C_14_6);
  tmp = S_14_8^C_14_7;
  S_15_7 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>7)&1));
  C_15_7 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>7)&1)))|(S_14_8&C_14_7);
  tmp = S_14_9^C_14_8;
  S_15_8 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>8)&1));
  C_15_8 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>8)&1)))|(S_14_9&C_14_8);
  tmp = S_14_10^C_14_9;
  S_15_9 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>9)&1));
  C_15_9 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>9)&1)))|(S_14_10&C_14_9);
  tmp = S_14_11^C_14_10;
  S_15_10 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>10)&1));
  C_15_10 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>10)&1)))|(S_14_11&C_14_10);
  tmp = S_14_12^C_14_11;
  S_15_11 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>11)&1));
  C_15_11 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>11)&1)))|(S_14_12&C_14_11);
  tmp = S_14_13^C_14_12;
  S_15_12 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>12)&1));
  C_15_12 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>12)&1)))|(S_14_13&C_14_12);
  tmp = S_14_14^C_14_13;
  S_15_13 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>13)&1));
  C_15_13 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>13)&1)))|(S_14_14&C_14_13);
  tmp = S_14_15^C_14_14;
  S_15_14 = tmp^(((A>>15)&1) & ((B>>14)&1));
  C_15_14 = (tmp&(((A>>15)&1) & ((B>>14)&1)))|(S_14_15&C_14_14);
  S_15_15 = (((A>>15)&1) & ((B>>15)&1));
  P_ = (((C_15_4 & 1)<<1)|((C_15_5 & 1)<<2)|((C_15_6 & 1)<<3)|((C_15_7 & 1)<<4)|((C_15_8 & 1)<<5)|((C_15_9 & 1)<<6)|((C_15_10 & 1)<<7)|((C_15_11 & 1)<<8)|((C_15_12 & 1)<<9)|((C_15_13 & 1)<<10)|((C_15_14 & 1)<<11)) + (((S_15_4 & 1)<<0)|((S_15_5 & 1)<<1)|((S_15_6 & 1)<<2)|((S_15_7 & 1)<<3)|((S_15_8 & 1)<<4)|((S_15_9 & 1)<<5)|((S_15_10 & 1)<<6)|((S_15_11 & 1)<<7)|((S_15_12 & 1)<<8)|((S_15_13 & 1)<<9)|((S_15_14 & 1)<<10)|((S_15_15 & 1)<<11));
  S_16_3 = (P_ >> 0) & 1;
  S_16_4 = (P_ >> 1) & 1;
  S_16_5 = (P_ >> 2) & 1;
  S_16_6 = (P_ >> 3) & 1;
  S_16_7 = (P_ >> 4) & 1;
  S_16_8 = (P_ >> 5) & 1;
  S_16_9 = (P_ >> 6) & 1;
  S_16_10 = (P_ >> 7) & 1;
  S_16_11 = (P_ >> 8) & 1;
  S_16_12 = (P_ >> 9) & 1;
  S_16_13 = (P_ >> 10) & 1;
  S_16_14 = (P_ >> 11) & 1;
  S_16_15 = (P_ >> 12) & 1;
  P = 0;
  P |= (S_16_3 & 1) << 19;
  P |= (S_16_4 & 1) << 20;
  P |= (S_16_5 & 1) << 21;
  P |= (S_16_6 & 1) << 22;
  P |= (S_16_7 & 1) << 23;
  P |= (S_16_8 & 1) << 24;
  P |= (S_16_9 & 1) << 25;
  P |= (S_16_10 & 1) << 26;
  P |= (S_16_11 & 1) << 27;
  P |= (S_16_12 & 1) << 28;
  P |= (S_16_13 & 1) << 29;
  P |= (S_16_14 & 1) << 30;
  P |= (S_16_15 & 1) << 31;
  return P;
}