Mixed Algorithm for Fast Decimal Division

고속 십진 나눗셈을 위한 혼합 알고리즘

  • 권순열 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 최종화 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 김용대 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 한선경 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 유영갑 (충북대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2004.09.01

Abstract

In this paper, we proposed a mixed algerian to improve decimal division speed. In the binary number system, nonrestoring algorithm has a smaller number of operation than restoring algorithm. In decimal number system however, the number of operations differs with respect to quotient values. Since one digit ranges 0 to 9 in decimal, the proposed mixed algerian employs both nonrestoring and restoring algorithm considering current partial remainder values. The proposed algorithm chooses either restoring or nonrestoring algerian based on the remainder values. The proposed algorithm improves computation speed substantially over a single algorithm decreasing the number of operations.

본 논문은 십진 나눗셈에서 연산 속도를 향상시키기 위해 혼합 나눗셈 알고리즘을 제안한다. 이진수 체계에서는 비복원 알고리즘이 복원 알고리즘에 비해 항상 작은 횟수를 갖지만 십진 연산에서는 몫의 값에 따라 연산 횟수가 달라진다. 십진수는 한 자리로 나타낼 수 있는 수의 범위가 0~9 이므로 현재 부분 나머지의 절대 값과 이전 부분 나머지의 절대 값을 비교하여 이전 부분 나머지의 절대 값이 현재 부분 나머지의 절대 값 보다 크면 비복원 알고리즘을 선택하고 작으면 복원 알고리즘을 선택함으로써 연산 횟수를 줄일 수 있다. 몫이 64 자리일 경우 제안한 흔합 알고리즘은 복원 알고리즘에 비해 80.9%의 연산 횟수를 줄였고 비복원 알고리즘에 비해 64.5%의 연산 횟수를 줄였다.

Keywords

References

  1. M. F. Cowlish, et al., A decimal floating-point specification, Proc, 15th IEEE Symposium on Computer Arithmetic, pp. 147-154, June 2001 https://doi.org/10.1109/ARITH.2001.930114
  2. M. Cowlishaw, Densely packed decimal encoding, IEE Proc. Comput. Digit. Tech., vol. 149, no. 3, pp. 102-104, May 2002 https://doi.org/10.1049/ip-cdt:20020407
  3. S. Hermann, Decimal Computation, Wiley-Interscience Publication, 1974
  4. P. Behrooz, Computer Arithmetic, Oxford University Press, 2000
  5. 최종화, 유영갑, 고속 십진 가산을 위한 3초과 코드 carry lookahead설계, 대한전자공학회 논문집, 제40권, CI편 제5호, 241-249쪽, 2003. 9
  6. 최종화, 한선경, 유영갑, 십진수 계산을 위한 3초과 부호 가감산기 설계, 대한전자공학회 논문집, 제 40권 CI편 제 6호, 348-354쪽, 2003. 11
  7. M. S. Schmookler and A. Weinberger, High speed decimal addition, IEEE Transactions on Computers, vol. C-20, no. 8, pp. 862-866, August 1971 https://doi.org/10.1109/T-C.1971.223362
  8. K. Israel, Computer Arithmetic Algorithms, 2nd Ed, A K Peters, Ltd. 2002
  9. 권순열, 최종화, 이선영, 유영갑, Decimal divider using nonrestoring and restoring with shift processing and CLA subtraction processing, 대한전자공학회 2004년도 제 11회 한국반도체 학술대회 논문집, 제2권, 171-172쪽, 2004