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新的浮點處理器能直接進行對數運算

發布時間:2007/8/15 0:00:00 訪問次數:639

Northern Digital推出了一款微處理器, 據說這是首個能夠直接按照其在對數表達式中所擁有的數值來運算的微處理器。該器件面向那些包含大計算量的應用,并將基本上取代當今的浮點處理器或協處理器。其設計者稱:該微處理器利用數學密集型算法實現了性能的提升。

當采用對數來表示數值時,兩個數值的乘法或除法運算是通過加法或減法演算來完成的。顯然,這使得有可能簡化位于許多DSP或圖形算法核心部分的乘法運算。然而,雖然乘法和除法運算過程變得簡單了,但加法和減法運算則相應地復雜起來。Northern Digital公司認為,盡管以前人們曾就對數處理器的原理進行過研究,但從未認為設計這樣的處理器是值得的。通過設計一種能夠克服該問題并高效地執行對數加法和減法運算的計算架構,該公司成功實現算術性能的整體提升。

浮點數通常被表示為一個8位指數和一個23位尾數。當采用相同的寄存器空間時,等效的對數表示法是一個8位整數部分加上一個23位小數部分。基本精度是相同的;然而,在以計算密集型任務為特征的多個重復周期中,精度優于浮點場合,這是因為每一步計算所涉及的舍入誤差(該誤差會隨著計算的進行而累積)較少。

與傳統的(IEEE-754)浮點部件(FPU)相比,Northern Digital公司的處理器所采用的用于執行加法和減法運算的機器周期略少。但是,FPU完成單個乘法或除法運算可能需要30或40個周期,而對數處理器則只需要一個周期。這一因素支持了該公司“機器將適合高級DSP和圖形算法”的斷言:由于采用了4級流水線,因此延遲也很低。該公司指出:該設計能立即有效地運行新出現的以及試驗性的DSP算法,而不像采用傳統的浮點機器時那樣常常需要對其代碼進行相應的調整。

Northern Digital推出了一款微處理器, 據說這是首個能夠直接按照其在對數表達式中所擁有的數值來運算的微處理器。該器件面向那些包含大計算量的應用,并將基本上取代當今的浮點處理器或協處理器。其設計者稱:該微處理器利用數學密集型算法實現了性能的提升。

當采用對數來表示數值時,兩個數值的乘法或除法運算是通過加法或減法演算來完成的。顯然,這使得有可能簡化位于許多DSP或圖形算法核心部分的乘法運算。然而,雖然乘法和除法運算過程變得簡單了,但加法和減法運算則相應地復雜起來。Northern Digital公司認為,盡管以前人們曾就對數處理器的原理進行過研究,但從未認為設計這樣的處理器是值得的。通過設計一種能夠克服該問題并高效地執行對數加法和減法運算的計算架構,該公司成功實現算術性能的整體提升。

浮點數通常被表示為一個8位指數和一個23位尾數。當采用相同的寄存器空間時,等效的對數表示法是一個8位整數部分加上一個23位小數部分。基本精度是相同的;然而,在以計算密集型任務為特征的多個重復周期中,精度優于浮點場合,這是因為每一步計算所涉及的舍入誤差(該誤差會隨著計算的進行而累積)較少。

與傳統的(IEEE-754)浮點部件(FPU)相比,Northern Digital公司的處理器所采用的用于執行加法和減法運算的機器周期略少。但是,FPU完成單個乘法或除法運算可能需要30或40個周期,而對數處理器則只需要一個周期。這一因素支持了該公司“機器將適合高級DSP和圖形算法”的斷言:由于采用了4級流水線,因此延遲也很低。該公司指出:該設計能立即有效地運行新出現的以及試驗性的DSP算法,而不像采用傳統的浮點機器時那樣常常需要對其代碼進行相應的調整。

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