A Efficient Calculation for log and exponent with A Dual Phase Instruction Architecture

효율적인 로그와 지수 연산을 위한 듀얼 페이즈 명령어 구조

This paper proposes efficient log and exponent calculation methods using a dual phase instruction set without additional ALU unit for a mobile enviroment. Using the Dual Phase Instruction set, it extracts exponent and mantissa from expression of floating point and calculates 24bit single precision floating point of log approximation using the Taylor series expansion algorithm. And with dual phase instruction set, it reduces instruction excution cycles. The proposed Dual Phase architecture reduces the performance degradation and maintain smaller size.

본 논문은 작은 사이즈가 요구되는 제한적인 모바일 환경의 프로세서에서 별도의 연산기 없이 제안된 Dual Phase 명령어 구조를 이용해 효율적인 로그와 지수 연산이 가능한 방법을 제안한다. Floating Point 자료형의 지수부와 실수부를 추출하는 명령어 세트와 테일러 급수 전개를 이용해 로그의 근사치를 계산하여 24비트 단정도 부동 소수점을 연산하고, Dual Phase 명령어 구조를 활용해 명령어 실행 사이클을 줄였다. 제안된 구조는 별도의 연산기를 두는 구조보다 작은 사이즈를 유지하면서 성능저하를 33%까지 최소화 할 수 있는 구조이다.