• Title/Summary/Keyword: 부동소수점 연산

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Study on Acceleration of Building a Thesaurus by Means of Pre-applying of $\alpha$-cut ($\alpha$-cut 선적용에 의한 시소러스 구축의 가속화에 관한 연구)

  • 김창민;김용기
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.233-236
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    • 1997
  • 퍼지 관계 개념을 응용한 퍼지 정보 검색은 형태론에 입각한 기존의 정보 검색과는 달리 문서와 용어의 의미론에 근거하는 정보검색을 할 수 있다. 퍼지 정보 검색은 문헌의 집합 용어의 집합으로 나누고 문헌과 용어의 관계성을 문서 $\times$ 용어이 관계 행렬로 나타내며 퍼지 관계곱 연산을 이용하여 시소러스(thesaurus)를 형성하고 사용자로부터 주어진 질의 적합한 문서를 제공한다. 그러나 이러한 퍼지 관계곱 연산은 매우 큰 시간 복합도를 요구하는 연산이고 퍼지값은 부동소수점으로 표현해야하므로 대용량의 문서 시스템에 적용할 수 없어 비현실적이다. 부동소수점 연산은 연산속도가 느리고 저장공간도 많이 요구하므로 부동소수점 연산을 비트 연산으로 대체할 수 있다면 처리속도와 처리공간에 있어 성능 향상을 기대할 수 있다. 본 연구는 퍼지 정보 검색의 시소러스 형성에 있어 $\alpha$-cut 적용의 시기를 조정하여 성능을 향상하는 방법을 제안한다.

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IEEE-754 Floating-Point Divider for Embedded Processors (내장형 프로세서를 위한 IEEE-754 고성능 부동소수점 나눗셈기의 설계)

  • Jeong, Jae-Won;Hong, In-Pyo;Jeong, Woo-Kyong;Lee, Yong-Surk
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.39 no.7
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    • pp.66-73
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    • 2002
  • As floating-point operations become widely used in various applications such as computer graphics and high-definition DSP, the needs for fast division become increased. However, conventional floating-point dividers occupy a large hardware area, and bring bottle-becks to the entire floating-point operations. In this paper, a high-performance and small-area floating-point divider, which is suitable for embedded processors, is designed using he series expansion algorithm. The algorithm is selected to utilize two MAC(Multiply-ACcumulate) units for quadratic convergence to the correct quotient. The two MAC units for SIMD-DSP features are shared and the additional area for the division only is very small. The proposed divider supports all rounding modes defined by IEEE 754 standard, and error estimations are performed for appropriate precision.

Design and Verification of Adder Module for Fast Floating-Point Unit (부동 소수점 유닛의 고속처리를 위한 가산기 모듈의 설계 및 검증)

  • Jung, Myung-Su;Sonh, Seung-Il
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • v.9 no.2
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    • pp.611-614
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    • 2005
  • 1970년대 말까지 초창기에 출시된 컴퓨터들은 부동 소수점을 표현하기 위한 자신들의 내부적 표현방식을 사용하였다. 따라서 각 컴퓨터마다 부동 소수점 연산에 대한 계산 결과가 약간씩 차이가 나기도 하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 IEEE에서는 부동 소수점에 대한 표준안을 제안하였다. 이는 서로 다른 컴퓨터 간에 부동 소수점 데이터의 교환이 가능하게 할 뿐만 아니라 하드웨어 설계자들에게도 정확한 모델을 제공하는 것이 목적이었다. 이 당시 제정된 부동 소수점 표준안은 IEEE Standard 754 부동 소수점이며, 오늘날 인텔 CPU 기반의 PC, 매킨토시 및 대부분의 유닉스 플랫폼에서 컴퓨터 상의 실수를 표현하기 위해 사용하는 가장 일반적인 표현 방식으로 발전하였다. 본 논문에서는 부동 소수점의 기본적인 표현방식에 대해 연구하고, 이 중 32 bit 단일 정밀도 부동 소수점 가산기를 Microsoft Visual C++ 6.0을 이용해 시뮬레이션하고 이를 VHDL로 구현한다.

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A Fixed-point implementation of MPEG-4 CELP coder (고정소수점 연산구조에 기초한 MPEG-4 CELP coder구현)

  • 이우종;이재식;박지태;장태규;이전우
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2001.06d
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    • pp.119-122
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    • 2001
  • 본 논문에서는 음성압축 앨고리즘인 MPEG-4 CELP coder를 16 bit DSP 구현에 필요한 고정소수점 연산구조로 구현하였다. 기본 앨고리즘 중에 LSP 계수를 구하는 방법인 Chebyshev series method 대신 고정소수점 구현에 유리한 Real root method 앨고리즘을 사용하였다. 또한 cosine, log 둥 DSP 명령어가 지원하지 않는 수학 함수들은 미리 계산하여 테이블 적용기법을 사용하였고 고정 소수점 연산에 불리한 나눗셈 연산을 최대한 배제하였다. 고정 소수점 연산 구조로 변환한 후 부동 소수점 연산구조와의 비교를 통하여 오차를 최소화하도록 하였다 구현한 음성코더를 남, 여 각 5문장에 적용했을 때 부동 소수점 연산구조에 비교해 음질의 열화가 없음을 확인하였다.

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Algebraic Accuracy Verification for Division-by-Convergence based 24-bit Floating-point Divider Complying with OpenGL (Division-by-Convergence 방식을 사용하는 24-비트 부동소수점 제산기에 대한 OpenGL 정확도의 대수적 검증)

  • Yoo, Sehoon;Lee, Jungwoo;Kim, Kichul
    • Journal of IKEEE
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    • v.17 no.3
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    • pp.346-351
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    • 2013
  • Low-cost and low-power are important requirements in mobile systems. Thus, when a floating-point arithmetic unit is needed, 24-bit floating-point format can be more useful than 32-bit floating-point format. However, a 24-bit floating-point arithmetic unit can be risky because it usually has lower accuracy than a 32-bit floating-point arithmetic unit. Consecutive floating-point operations are performed in 3D graphic processors. In this case, the verification of the floating-point operation accuracy is important. Among 3D graphic arithmetic operations, the floating-point division is one of the most difficult operations to satisfy the accuracy of $10^{-5}$ which is the required accuracy in OpenGL ES 3.0. No 24-bit floating-point divider, whose accuracy is algebraically verified, has been reported. In this paper, a 24-bit floating-point divider is analyzed and it is algebraically verified that its accuracy satisfies the OpenGL requirement.

Design of Parallel Decimal Floating-Point Arithmetic Unit for High-speed Operations (고속 연산을 위한 병렬 구조의 십진 부동소수점 연산 장치 설계)

  • Yun, Hyoung-Kie;Moon, Dai-Tchul
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.17 no.12
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    • pp.2921-2926
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    • 2013
  • In this paper, a decimal floating-point arithmetic unit(DFP) was proposed and redesigned to support high speed arithmetic operation employed parallel processing technique. The basic architecture of the proposed DFP was based on the L.K.Wang's DFP and improved it enabling high speed operation by parallel processing for two operands with same size of exponent. The proposed DFP was synthesized as a target device of xc2vp30-7ff896 using Xilinx ISE and verified by simulation using Flowrian tool of System Centroid co. Compared to L.K.Wang's DFP and reference [6]'s method, the proposed DFP improved data processing speed about 8.4% and 3% respectively in case of same input data.

Design of Floating Point Adder and Verification through PCI Interface (부동 소수점 가산기 모듈의 설계와 PCI 인터페이스를 통한 검증)

  • Jung Myung-Su;Sonh Seung-Il
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.886-889
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    • 2006
  • 수치연산 보조프로세서로도 알려져 있는 부동 소수점 연산장치(FPU)는 컴퓨터가 사용하는 기본 마이크로프로세서보다 더 빠르게 숫자를 다를 수 있는 특별한 회로 설계 또는 마이크로프로세서를 말한다. FPU는 전적으로 대형 수학적 연산에만 초점을 맞춘 특별한 명령 셋을 가지고 있어서 그렇게 빠르게 계산을 수행할 수 있는 것이다. FPU는 오늘날의 거의 모든 PC에 장착되고 있지만, 실은 그것은 그래픽 이미지 처리나 표현 등과 같은 특별할 일을 수행할 때에 필요하다. 초창기 컴퓨터 회사들은 각기 다른 연산방식을 사용했다. 이에 따라 연산결과가 컴퓨터마다 다른 문제점을 해결하기 위해 IEEE에서는 부동 소수점에 대한 표준안을 제안하였다. 이 표준안은 IEEE Standard 754 이며, 오늘날 인텔 CPU 기반의 PC, 매킨토시 및 대부분의 유닉스 플랫폼에서 컴퓨터 상의 실수를 표현하기 위해 사용하는 가장 일반적인 표현 방식으로 발전하였다. 본 논문에서는 부동 소수점 표준안 중 32-bit 단일 정밀도 부동 소수점 가산기를 VHDL로 구현하여 FPGA칩으로 다운하고 PCI 인터페이스를 통해 Visual C++로 데이터의 입출력을 검증하였다.

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Design of 32-bit Floating Point Multiplier for FPGA (FPGA를 위한 32비트 부동소수점 곱셈기 설계)

  • Xuhao Zhang;Dae-Ik Kim
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.19 no.2
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    • pp.409-416
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    • 2024
  • With the expansion of floating-point operation requirements for fast high-speed data signal processing and logic operations, the speed of the floating-point operation unit is the key to affect system operation. This paper studies the performance characteristics of different floating-point multiplier schemes, completes partial product compression in the form of carry and sum, and then uses a carry look-ahead adder to obtain the result. Intel Quartus II CAD tool is used for describing Verilog HDL and evaluating performance results of the floating point multipliers. Floating point multipliers are analyzed and compared based on area, speed, and power consumption. The FMAX of modified Booth encoding with Wallace tree is 33.96 Mhz, which is 2.04 times faster than the booth encoding, 1.62 times faster than the modified booth encoding, 1.04 times faster than the booth encoding with wallace tree. Furthermore, compared to modified booth encoding, the area of modified booth encoding with wallace tree is reduced by 24.88%, and power consumption of that is reduced by 2.5%.

Design of Floating-Point Multiplier for Mobile Graphics Application (모바일 그래픽스 응용을 위한 부동소수점 승산기의 설계)

  • Choi, Byeong-Yoon;Salcic, Zoran
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.3
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    • pp.547-554
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    • 2008
  • In this paper, two-stage pipelined floating-point multiplier (FP-MUL) is designed. The FP-MUL processor supports single precision multiplication for 3D graphic APIs, such as OpenGL and Direct3D and has area-efficient and low-latency architecture via saturated arithmetic, area-efficient sticky-bit generator, and flagged prefix adder. The FP-MUL has about 4-ns delay time under $0.13{\mu}m$ CMOS standard cell library and consists of about 7,500 gates. Because its maximum performance is about 250 MFLOPS, it can be applicable to mobile 3D graphics application.

Design of Dual-Path Decimal Floating-Point Adder (이중 경로 십진 부동소수점 가산기 설계)

  • Lee, Chang-Ho;Kim, Ji-Won;Hwang, In-Guk;Choi, Sang-Bang
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.49 no.9
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    • pp.183-195
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    • 2012
  • We propose a variable-latency Decimal Floating Point(DFP) adder which adopts the dual data path scheme. It is to speed addition and subtraction of operand that has identical exponents. The proposed DFP adder makes use of L. K. Wang's operand alignment algorithm, but operates through high speed data-path in guaranteed accuracy range. Synthesis results show that the area of the proposed DFP adder is increased by 8.26% compared to the L. K. Wang's DFP adder, though critical path delay is reduced by 10.54%. It also operates at 13.65% reduced path than critical path in case of an operation which has two DFP operands with identical exponents. We prove that the proposed DFP adder shows higher efficiency than L. K. Wang's DFP adder when the ratio of identical exponents is larger than 2%.