一個(gè)有意思的題目。

X為一個(gè)32-bit的數(shù)，那么 X+32 和 X+1，哪個(gè)消耗的資源更多？還是一樣多？

假如只允許用 LUT 實(shí)現(xiàn)

如圖1所示每個(gè)LUT可以完成1bit的加法，同時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位（Xilinx LUT6可以有兩個(gè)輸出）。因此對(duì)于32bit的加法，則需要32個(gè)LUT。

圖1

假如我們要實(shí)現(xiàn)的是 A+B，A和B都是32-bit的，那么確實(shí)是需要32個(gè)LUT。那X+32和X+1的常數(shù)加法呢？

32可以表示為32'b0000...0010_0000，1可以表示為32'b0000....0000_0001。

對(duì)于 X+32，輸出值的低5bit可以直接表示為X[5:0]，不需要LUT，其余值需要27個(gè)LUT實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算。

對(duì)于X+1，只能從bit 0開始相加計(jì)算進(jìn)位，總共需要32個(gè)LUT。

因此 X+1 消耗的資源更多。

假如是Vivado綜合，即使用Carry8

對(duì)于32bit的加法，需要4個(gè)carry8，那么是否意味著 X+32 和 X+1 有相同的資源消耗呢？

查看綜合結(jié)果（如下圖所示）：

X+1 2個(gè)LUT1+4個(gè)Carry8 （LUT1實(shí)現(xiàn)的是取反的功能）

X+3 3個(gè)LUT1+4個(gè)Carry8 （bit0消耗2個(gè)LUT1，bit1消耗一個(gè)LUT1）

X+32 1個(gè)LUT1+4個(gè)Carry8 （bit5消耗1個(gè)LUT1）

因此從綜合結(jié)果看仍然是 X+1消耗的資源更多。當(dāng)然這僅僅考慮單個(gè)加法的結(jié)果，如果實(shí)際代碼中，加法器前面還有組合邏輯，這個(gè)LUT1應(yīng)該是會(huì)合并在前面的LUT中實(shí)現(xiàn)，因而X+1和X+32會(huì)得到相同的資源消耗，即4個(gè)Carry8。

感興趣的讀者可以思考下 X-32會(huì)消耗多少LUT。

圖2 - X+1

圖3 - X+3

圖4 - X+32

審核編輯：湯梓紅