新的浮點處理器能直接進行對數(shù)運算

Northern Digital推出了一款微處理器， 據(jù)說這是首個能夠直接按照其在對數(shù)表達式中所擁有的數(shù)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(xié)處理器。其設(shè)計者稱：該微處理器利用數(shù)學密集型算法實現(xiàn)了性能的提升。

當采用對數(shù)來表示數(shù)值時，兩個數(shù)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(shù)處理器的原理進行過研究，但從未認為設(shè)計這樣的處理器是值得的。通過設(shè)計一種能夠克服該問題并高效地執(zhí)行對數(shù)加法和減法運算的計算架構(gòu)，該公司成功實現(xiàn)算術(shù)性能的整體提升。

浮點數(shù)通常被表示為一個8位指數(shù)和一個23位尾數(shù)。當采用相同的寄存器空間時，等效的對數(shù)表示法是一個8位整數(shù)部分加上一個23位小數(shù)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(yōu)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(tǒng)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(zhí)行加法和減法運算的機器周期略少。但是，F(xiàn)PU完成單個乘法或除法運算可能需要30或40個周期，而對數(shù)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(shè)計能立即有效地運行新出現(xiàn)的以及試驗性的DSP算法，而不像采用傳統(tǒng)的浮點機器時那樣常常需要對其代碼進行相應的調(diào)整。