Barrel shifter (устройство быстрого сдвига) — цифровая электронная схема, производящая сдвиг данных на указанное число позиций за один такт синхронизации. Устройство быстрого сдвига также может производить циклический сдвиг и расширение знакового бита.

На вход устройства подаётся две группы входных данных по N бит каждая и N управляющих сигналов, на выходе получается N бит данных. Количество разрядов, на которые производится сдвиг, определяется позицией управляющего сигнала высокого уровня (все остальные управляющие сигналы должны иметь низкий уровень), выполняемая операция определяется подачей входных данных. Например:

• при подаче данных на «вход 1» и нулей на «вход 0» будет произведён правый сдвиг;
• при подаче данных на оба входа будет произведён циклический сдвиг.

Устройство быстрого сдвига применяется в целочисленных арифметических операциях (где сдвиг на один разряд эквивалентен умножению или делению на два) и в операциях над числами с плавающей запятой для выравнивания операндов при выполнении сложения и вычитания. Мантисса числа, имеющего меньший порядок, сдвигается вправо, количество позиций, на которые производится сдвиг, равно разнице порядков чисел. После сдвига порядки чисел становятся равными.

Недостатки (для barrel shift, реализующего циклический сдвиг):^[1]

• Входная ёмкость пропорциональна разрядности N.
• Количество транзисторов пропорционально квадрату разрядности N²
• Требуется декодер для формирования управляющих сигналов.

В процессорах x86 применяются, начиная с Intel 80386.^[2]

Количество мультиплексоров, необходимое для реализации n-битового устройства сдвига, по схеме barrel составляет ${\displaystyle \scriptstyle n\log _{2}n}$ ^[3]. Для пяти часто используемых размеров количество мультиплексоров составляет:

• 128-бит — ${\displaystyle \scriptstyle 128\times \log _{2}(128)=128\times 7=896}$
• 64-бит — ${\displaystyle \scriptstyle 64\times \log _{2}(64)=64\times 6=384}$
• 32-бит — ${\displaystyle \scriptstyle 32\times \log _{2}(32)=32\times 5=160}$
• 16-бит — ${\displaystyle \scriptstyle 16\times \log _{2}(16)=16\times 4=64}$ ^[3]
• 8-бит — ${\displaystyle \scriptstyle 8\times \log _{2}(8)=8\times 3=24}$^[3]

Стоимость критического пути в единицах Fan-out-of-4 (FO4) оценивается (без учёта задержки в проводниках) как:

• 32-bit: от 18 FO4 до 14 FO4^[4]

• Logarithmic Shifter

• Wayne Wolf. 6.2 Combinational Shifters // Modern VLSI Design: IP-Based Design. — 4th ed.. — Prentice Hall, 2009. — 627 p. — (Prentice Hall Modern Semiconductor Design Series). — ISBN 0137145004.

• Design alternatives for barrel shifters, Matthew R. Pillmeier
• VLSI Implementation of a Barrel Shifter // Proceedings of SPIT-IEEE Colloquium and International Conference, Mumbai, India Vol2, 150
• Barrel Shifters // Bill Cowan, CS251 – Spring 2008
• An Interconnect-Centric Approach to Cyclic Shifter Design
• Shifters and Adders // Somayyeh Koohi

Технологии цифровых процессоров
Архитектура	Гарвардская Фон Неймана TTA
Архитектура набора команд	ARM ASIP EDGE TRIPS EPIC CISC MISC NISC URISC RISC VLIW ZISC
Машинное слово	8 бит 16 бит 32 бит 64 бит 128 бит 256 бит 512 бит
Параллелизм	Конвейер Конвейер Внеочередное исполнение Переименование регистров Спекулятивное исполнение Предсказатель переходов Предвыборка кода Уровни Бит Инструкций Суперскалярность Данных Задач Потоки Многопоточность Superthreading Одновременная многопоточность Hyperthreading Аппаратная виртуализация Классификация Флинна SISD SIMD MISD MIMD
Реализации	DSP GPU SoC PPU Векторный Матричный Математический сопроцессор Микропроцессор Микроконтроллер Барабанный процессор Сетевой Нейронный Процессор машинного зрения Тензорный процессор Google TrueNorth
Компоненты	Barrel shifter FPU BSB MMU TLB Устройство управления АЛУ Демультиплексор Мультиплексор Микрокод Тактовая частота Корпус Кэш Кэш процессора Регистры Регистровый файл Регистровое окно Регистр флагов Индексный регистр Счётчик команд Аккумулятор
Управление питанием	APM ACPI Clock gating Троттлинг Динамическое изменение напряжения