I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 ,   p p .   1 7 0 8 ~ 1 7 1 7   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 23 .i 3 . pp 1 7 0 8 - 1 7 1 7          1708       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Les s memo ry   a nd hig h accura cy  lo g a rithmic numb e r sy stem  a rchitec t ure  for a rithmet ic opera ti o ns         Siti  Z a rina   M d Na ziri Riza la f a nd Che  I s m a il M o hd   N a zr in M d I s a ,   Ra za idi   H us s i n   F a c u lt y   o El e c tro n ic E n g i n e e rin g   Tec h n o lo g y ,   U n iv e rsit M a lay sia   P e rli s,  M a lay sia       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   May   1 5 2 0 2 1   R ev is ed   J u l   1 9 2 0 2 1   Acc ep ted   J u l   22 2 0 2 1       In terp o latio n   is  a n o th e imp o rtan p ro c e d u re   fo l o g a rit h m ic  n u m b e sy ste m   (LNS a d d it i o n   a n d   s u b trac ti o n .   As   a   m e d i u m   o f   a p p r o x i m a ti o n ,   th e   in terp o latio n   p ro c e d u re   h a a n   u rg e n n e e d   t o   b e   e n h a n c e d   t o   i n c re a se   th e   a c c u ra c y   o t h e   o p e ra ti o n   re su l ts.  P re v i o u sl y ,   m o st   o f   th e   in t e rp o latio n   p ro c e d u re u ti li z e d   th e   f irst  d e g re e   in terp o lato rs  wit h   s p e c ial  e rro c o rre c ti o n   p ro c e d u re   w h ich   a im  to   e li m i n a te  a d d it i o n a e m b e d d e d   m u lt ip li c a ti o n s.   Ho we v e r,   th e   i n terp o latio n   p r o c e d u re   fo r   th is  re se a rc h   wa e lev a ted   u p   to   se c o n d   d e g re e   in terp o latio n .   P ro p e d e sig n   p r o c e ss ,   in v e stig a ti o n ,   a n d   a n a ly sis  we re   d o n e   fo t h e se   in terp o latio n   c o n fig u ra ti o n in   p o si ti v e   re g io n   b y   sta n d a r d izin g   th e   sa m e   c o - tran sfo rm a ti o n   p ro c e d u re ,   w h i c h   is   th e   e x ten d e d   ra n g e ,   se c o n d   o rd e c o - tran s fo rm a ti o n .   Ne wto n   d iv i d e d   d iffere n c e s   tu rn e d   o u t   to   b e   th e   b e st  i n terp o lato f o se c o n d   d e g re e   imp lem e n tatio n   o LNS   a d d it i o n   a n d   su b trac ti o n ,   wi th   t h e   b e st - a c h iev e d   BTF P   ra te  o + 0 . 4 5 1 4   a n d   re d u c ti o n   o m e m o ry   c o n su m p ti o n   c o m p a re d   t o   t h e   sa m e   a rit h m e ti c   u se d   in   e u r o p e a n   l o g a ri th m ic m icro p r o c e ss o (EL M u p   t o   5 1 % .   K ey w o r d s :   Acc u r ac y   Co - tr an s f o r m atio n   I n ter p o latio n   L o g ar ith m ic  n u m b e r   s y s tem   Me m o r y   co n s u m p tio n   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC BY - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sit i Z ar in Md   Naz ir i   Facu lty   o f   E lectr o n ic  E n g i n ee r in g   T ec h n o lo g y   Un iv er s iti Ma lay s ia  Per lis   Kam p u s   Alam   Un iMAP,   Pau h   Pu tr a,   0 2 6 0 0   Ar a u ,   Per lis ,   Ma lay s ia   E m ail: sit izar in a@ u n im ap . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     Sin ce   1 9 9 0 s ,   v a r io u s   s tu d ies   h ad   b ee n   co n d u cted   o n   lo g a r ith m ic  n u m b er   s y s tem   ( L NS)   a s   th m ain   o p er atin g   n u m b e r   s y s tem   in   d i g ital  s ig n al  p r o ce s s o r   ( DSP)  to   en s u r its   r eliab ilit y   as  s u b s titu tio n   to   f lo atin g   p o in ( FLP)   ar ith m etic.   T h s u cc ess f u s to r ies  o f   lo g ar it h m ic - b ased   m icr o p r o ce s s o r s   s tar ted   in   th e   UK  in   1 9 9 5   b y   C o lem an   et  a l .   in   w h ich   th ey   im p lem en te d   s o m m o d if icatio n s   later   o n   to   th L NS  ar ch itectu r i n   th E u r o p ea n   l o g ar ith m ic  m icr o p r o ce s s o r   ( E L M)   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   T h E L is   f ab r icate d   p r o to ty p lo g a r ith m ic - b ased   p r o ce s s o r ,   wh ich   h as  3 2 - b it  co - tr an s f o r m atio n - b ased   L NS  ar ith m etic  lo g ic  u n it  ( AL U) .   T h is   p r o ce s s o r   h ad   d e m o n s tr ated   t h at  L NS  co u ld   b th b est  r ep lace m en to   FLP  with   s p ee d   im p r o v em e n t,  an d   h ad   b ee n   ass u m ed   as  r ef e r r ed   s tan d ar d   f o r   r elate d   r es ea r ch   o n   L NS  d esig n s .   B esid es  E L M,   an o t h er   n o tewo r th y   L NS - b ased   DSP  p r o ce s s o r   is   th g r av ity   p ip elin ( GR APE)   b y   Ma k in o   an d   T aiji  [ 3 ] ,   wh ich   is   an   awa r d - win n in g   r esear ch   f o r   th co m p u tatio n   o f   N - b o d y   g r av itatio n al  f o r ce s   am o n g   s tar s ,   a n d   h id d e n   m ar k o v   m o d elin g   ( HM M)   f o r   co m p u tin g   lo g - p r o b a b ilit ies.  Ho wev er ,   th GR APE  s u p er co m p u t er   o n ly   u tili ze d   th e   L NS  ad d itio n .   T h d r aw b ac k s   o f   L NS  s u b tr ac tio n   p r ec lu d th wid e   s p r ea d   o f   L NS  u s ag in   m o s t   ap p licatio n s .   B ac k   to   th a r ith m etic  o p er atio n s   co n d u cted   in   DSP,  th L NS  co u ld   s im p lify   th e   h ig h ly - u s ed   ar ith m etic  f u n cti o n s   wh ich   a r th FLP  m u ltip licatio n   an d   d iv is io n ,   b y   r ep r esen tin g   t h em   in   f ix ed - p o in t   ( FXP)  ad d itio n   a n d   s u b tr ac tio n   r esp ec tiv ely .   Du t o   th at,   L NS  h ad   b ee n   e x ten s iv ely   em p lo y ed   i n   ar ith m etic - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Les s   mem o r a n d   h ig h   a cc u r a cy   lo g a r ith mic  n u mb er sys tem  a r ch itectu r fo r   …  ( S iti Za r in a   Md   N a z ir i )   1709   r i c h   i m a g e   p r o c e s s i n g   a r e a s ,   i n   w h i c h   i t   i s   k n o w n   a s   l o g a r it h m i c   i m a g e   p r o c e s s i n g   ( L I P ) .   T h e   w i d e   r a n g e   o f   L I P   i m p l e m e n t a ti o n   l i s t e d   i n   [ 4 ] - [ 7 ]   s h o w   t h e   p o s i t i v e   i m p a ct   o f   l o g a r i t h m i c   u s a g e   f o r   i m a g e   r e la t e d   i m p l e m e n t at i o n   i n   D SP .   S u r p r i s i n g l y ,   t h o p e r at i o n a l   s p e e d   f o r   L N c o u l d   o u tp e r f o r m e d   t h e   F L P   s y s t e m   f o r   u p   t o   5 0 %   [ 8 ] - [1 1 ] B e n e f i te d   t h e   a d v a n t a g e   o f   L N S ,   t h b l e n d   o f   L N S   a n d   F L P   o r   h y b r i d   a p p r o a c h   i n   [1 2 ] - [1 6 ]   h ad   in cr ea s th e   o v er all  p e r f o r m an ce   o f   th e   im p lem en t atio n .   Fo r   s am p u r p o s e,   th er ar e   also   wo r k   in   c o m p r o m is in g   r esid u n u m b er   s y s tem   ( R NS)   to g eth er   with   L NS  [1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   As  t h g r o win g   d em an d   f o r   L NS  in   ap p licatio n s ,   th e   u r g en c y   f o r   th im p r o v e m en o f   th L NS a r ith m etic  h a d   d r iv en   th is   wo r k .   T h s tr en g t h   o f   t h L NS  a r ith m etic  is   th e   co m p u tatio n   f o r   m u ltip licatio n   an d   d iv is io n   o p er atio n .   Ho wev er ,   th in tr icate   r ep r ese n tatio n   f o r   ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   o p er atio n   in   L NS  s u f f er   lo o f   d if f icu lty   as it r ep r esen ted   b y   co m p lex   f u n ctio n   in   wh ic h   k n o wn   as n o n - lin ea r   f u n ctio n .   No n eth eles s ,   th ese  d r awb ac k s   ar allev iated   an d   n e g o tiab le  f o r   lo w - p r ec is io n   ap p licatio n s   as  d etailed   in   [ 19 ] .   I n   d escr i b in g   th n o n - lin ea r   f u n ctio n ,   ass u m e     =   ± .   T h er ef o r e,   th e   lo g ar ith m ic   r ep r esen tatio n   will  b e   l og 2   =   l og 2 ( ± ) Af ter   d er iv atio n ,   th f in al   eq u atio n   is   l og 2 = l og 2 + l og 2 ( 1 ± 2 ( l o g 2 l o g 2 ) ) ,   with   l og 2 ( 1 ± 2 ( l o g 2 l o g 2 ) )   d ep icted   t h n o n - lin ea r   f u n cti o n .   T h is   f u n ctio n   co n s u m es  e n o r m o u s   am o u n o f   R OM s   f o r   lo g   v alu s to r ag e,   th u s   in cr ea s th h ar d war an d   ar ea   r eq u ir e m en ts   o n   th s ilico n .   Hen ce ,   th ch allen g is   to   r ed u ce   th h ar d war e   co s t w h ile  im p r o v i n g   th s p ee d   o f   th ese  o p er atio n s   in   L NS a t o n ce .   T o   s u p p o r th ad v a n ce m en o f   L NS  ar ith m etic,   v ar io u s   m eth o d s   wer d is co v er e d   to   en h an ce   th e   q u ality   o f   ad d itio n   an d   s u b t r ac tio n   o p er atio n   o f   L NS  as   lis ted   in   [2 0 ]   wh ich   in clu d L UT   an d   tab le  p ar titi o n in g   m eth o d ,   a n d   th m o s cu r r e n m eth o d :   th c o m b in atio n   o f   co - tr a n s f o r m atio n   with   in te r p o latio n .   Yet,   in ter p o latio n   is   f o u n d   t o   b t h f in est  s ch em e   to   b e   co m b in e d   with   o th e r   a p p r o a ch   f o r   lo g a r ith m ic   ap p r o x im atio n .   T h is   f in d in g   e v o k es th id ea   f o r   t h n ew  L N S a r ch itectu r in   th is   wo r k .     I n   th is   p ap e r ,   th e   k ey - m o s p r o ce d u r in   L NS  wh ic h   is   th in ter p o latio n   p r o ce d u r is   e x ten s iv ely   elab o r ated   in   Sectio n   2   with   t h b est  s elec t io n   o f   in ter p o lat o r   f o r   t h n ew  L NS.  Sectio n   3   ex p o s es  th p r o ce s s   o f   ev alu atin g   an d   m ea s u r in g   th p er f o r m a n ce   o f   th d esig n ed   L NS  s y s tem .   T h ev alu atio n   s tep s   f o r   ea ch   p er f o r m an ce   p ar am eter s   in   th ese  p r o ce s s es  wh ich   in clu d e   m em o r y   u tili za tio n   an d   ac cu r ac y   ar m e n tio n e d   in   d etail.   T h r esu lts   o f   th n ew   L NS  ar ch itectu r ar p r esen t ed   an d   d is cu s s ed   in   Sectio n   4 .   T h f in al  s ec tio n   co n clu d es th m ai n   o u tc o m es  o f   th d esig n .         2.   T H E   A L G O RIT H M   2 . 1 .      I nte rpo la t i o p ro ce du re   in L NS   I n ter p o latio n   is   d ef in ed   as  p r o ce s s   o f   esti m atin g   v alu es  o r   o th er   p o i n ts   u s in g   o th er   d ata  v alu es  at  ce r tain   p o i n ts   [2 1 ] .   T h is   m et h o d   im p lem en ts   clo s ed - f o r m   r ep r esen tatio n   o f   f u n ctio n   as  th b asis   f o r   o th er   n u m er ical  tech n i q u es,  eith er   n u m er ical  d if f er en t iatio n   o r   i n teg r atio n .   E s s en tially ,   th in ter p o lated   L UT   is   m eth o d   th at  wo r k s   b y   ass o ciatin g   th ap p r o x im atio n   f u n cti o n   v alu f r o m   s in g le - h a r d w ar u n it  s o - ca lled   as  in ter p o latin g   m e m o r y   [2 2 ]   to g eth er   with   th in ter p o latio n   s c h em f o r   h ig h er   p r ec is io n .     T h u s ag o f   in ter p o lato r s   with   h ig h er   d eg r ee   ca n   im p r o v e   th ac cu r ac y   o f   th i n ter p o la ted   r esu lts   d esp ite  its   d is ad v an tag es  o f   u tili zin g   n u m b e r   o f   m em o r y   lo o k u p   tab les  an d   m u ltip lier s ,   esp ec ially   in   h ar d war e   im p lem en tatio n .   H o wev er ,   ea c h   i n ter p o lato r   w ill  d if f er   in   ter m s   o f   h ig h e r   d eg r ee   s eg m e n r ep r esen tatio n   alb eit  th ei r   lin e ar   r ep r esen tatio n s   ar e   s im ilar .   T h er ef o r e,   p r o p er   s elec tio n   o f   in ter p o lato r   co u ld   m in im ize  th r is k   in   p r o d u cin g   r esu lts   with   h ig h er   p r ec is io n .   Me an wh ile,   L ag r a n g in te r p o lato r   th at  was  u s ed   in   r ec en t   L NS  im p lem en tatio n   as  i n   [1 0 ]   is   n o t   s u itab le  to   b im p lem en ted   in   h ig h er   d eg r ee   f o r m   in   h ar d war p latf o r m ,   as  it   h as   to   r ec alcu late  t h in ter p o latio n   co e f f icien ts   [2 3 ]   with   q u ite  n u m b er   o f   m u ltip lier s .   T h lab o u r   o f   r e - co m p u t in g   an d   h ig h   u s ag e   o f   m u ltip lier s   m ay   in cr ea s th ar ea   co n s u m p tio n   an d   th s p ee d   o f   th o v er all  d esig n .   B ased   o n   th is   r ea s o n ,   th L ag r an g in ter p o lato r   was   o m itted   f r o m   th is   wo r k ,   an d   t h f o cu s   will  b o n   o th er   p o te n tial  in ter p o lato r s T ay lo r   an d   New to n   D iv id ed   D if f er en ce   in ter p o lato r s .   T h ese  in ter p o lato r s   ar s elec t ed   as  th ey   p r o v id e   ac ce p tab le  am o u n o f   m u ltip licatio n   u n it  th at  is   n ee d e d   to   im p lem en h ig h er   d eg r ee   p o r tio n   o f   t h in ter p o lato r ,   wh ile  ab le  to   u tili ze   ex is tin g   m em o r y   r eso u r ce s .     2 . 2 .     New t o n div ided diff er ence   inte rpo la t o r   New to n   d iv id ed   d if f er e n ce   in ter p o lato r   is   an   in ter p o lati o n   tech n i q u u s ed   wh en   th in ter v al   d if f er en ce   is   ir r e g u lar   f o r   all   s eq u en ce   o f   v alu es.  T h is   p o l y n o m ial  in ter p o lato r   is   m u ch   p r ef er ab le   co m p a r ed   to   lag r an g as  l ag r an g is   n o v er y   co m p ete n an d   n u m e r ically   u n s tab le  wh en   th er is   ad d itio n   o f   n ew  p o in ts   ( L ag r an g r eq u ir es  co m p u ti n g   th p o ly n o m ial  ag ain ,   f r o m   s cr atch )   with   th r eq u ir em en o f   h ig h e r   in ter p o latio n   d e g r ee .   T h e r ef o r e,   New to n   is   th ch o ice  o f   h an d lin g   th is   ty p o f   d ata  in   in te r p o latin g   th ese  d ata   in cr em en tally .   T ak i n g   th lin ea r   eq u atio n   o f   n ewto n   d iv id ed   d if f er e n ce   ( NDD)   in ter p o l ato r ,   th q u a d r atic   in ter p o latan t o f   th s am p o ly n o m ial  in ter p o lato r   ca n   b s ig n if ied   a f o llo w :     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 1 7 0 8   -   1 7 1 7   1710   2 ( ) = 1 ( ) + 2 ( 0 ) ( 1 ) = 0 + 1 ( 0 ) + 2 ( 0 ) ( 1 )   ( 1 )     T h er ef o r e,   th s ec o n d   d e g r ee   s eg m en t,  2 ( 2 )   o r   2   will b d en o ted   as :     2 ( 2 ) = 1 ( ) + 2 ( 2 0 ) ( 2 1 ) = 0 + 1 ( 2 0 ) +   2 ( 2 0 ) ( 2 1 ) = 2   ( 2 )     Sin ce   th en ,   th s ec o n d   d e g r ee   co ef f icien t,  2   ca n   b e v alu ated   as:     2 = 2 1 2 1 1 0 1 0 × 1 2 1 = 1 0 2 1 2 0   ( 3 )     Usi n g   ( 3 ) ,   a n y   h i g h er   d eg r ee   c o ef f icien t c an   b d ef i n ed   as:     =  1 1  1 0  1 0   ( 4 )     Hen ce ,   ( 1 )   ca n   b e   r ewr itten   as:     2 ( ) = 0 +  0 ( 0 ) + 2 0 ( 0 ) ( 1 )   ( 5 )     W ith ,      0 = 1 0 1 0   ( 6 )     a nd     2 0 = 2 1 2 1 1 0 1 0 × 1 2 1   or   1 0 2 1   ( 7 )     E ac h   o f   th d e r iv ativ tab le,    0   an d   2 0   ar im p lem en ted   as  lo o k u p   tab les.  I n   an o th er   o p tio n ,   t h s ec o n d   d eg r ee   in ter p o lato r   p o r tio n ,   2 0   m ay   n o r eq u ir d ed ica ted   lo o k u p   tab le  as  it  m ay   b g en er ated   o n - th e - f ly   u s in g   th f ir s tly   cr ea te d   lin ea r   tab le,    0 .   Ho wev er ,   th is   o p tio n   will  n ee d   ex tr a   ad d iti o n   a n d   d iv is io n   o p er atio n   f o r   ea ch   g en er atio n   o f   2 0   v alu e.   T h is   ac tio n   m ig h s ac r if ice  th ar ea   an d   th s p ee d   o f   th d esig n   o n   s ilico n   u p o n   th a d d itio n al  o p er atio n al  u n its   u s ed   f o r   th p u r p o s e.   T h er ef o r e,   th f o r m e r   o p tio n   is   s elec ted   f o r   th is   wo r k .   Fo r   a   f air   co m p ar is o n ,   th e   q u a d r atic  in ter p o latan f o r   T ay lo r   in ter p o lato r   as  b ee n   u s ed   i n   E u r o p ea n   lo g ar ith m ic  m icr o p r o ce s s o r   ( E L M)   [ 2 ]   was  also   ev alu ated   in   th is   wo r k .   T h e q u atio n   f o r   T ay lo r   in ter p o lato r   u p   to   s ec o n d   d e g r ee   ca n   b r ep r esen ted   a s:     ( ) = ( 0 ) + ( 0 ) ( 0 ) + " ( 0 ) 2 ( 0 ) 2   ( 8 )     o r   s u m m ar ized   as:     ( ) = ( 0 ) ! ( 0 ) = 0   ( 9 )     with   n   as  th d eg r ee   o f   th p o ly n o m ial.   I n   th m ea n tim e,   f o r   = l og 2 ( 2 + 1 ) ,   th f ir s d er iv ativ is   g iv en   as:     ( ) = 2 2 + 1   ( 1 0 )     an d   th s ec o n d   d e r iv ativ as:     " ( ) = 2 ( 2 + 1 ) 2   ( 1 1 )     T h er ef o r e,   ( 8 )   ca n   b r ewr itte n   as:     2 ( ) = ( 0 ) + 2 2 + 1 ( 0 ) + 2 2 ( 2 + 1 ) 2   ( 0 ) 2   ( 1 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Les s   mem o r a n d   h ig h   a cc u r a cy   lo g a r ith mic  n u mb er sys tem  a r ch itectu r fo r   …  ( S iti Za r in a   Md   N a z ir i )   1711   B ased   o n   th is   eq u atio n ,   ea ch   o f   th d i f f er en tial  tab les  ar g en er ated   an d   s to r ed   i n to   lo o k u p   tab les.  Fo r   T ay lo r   in ter p o lato r ,   L UT   i s   th o n ly   m eth o d   th at   ca n   b u s ed   in   a p p r o x im atin g   th f i n a v alu o f   th e   L NS  ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n .       3.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h is   wo r k   f o cu s s ed   o n   th i m p r o v e m en ts   o f   th lo g a r ith m ic  ar ith m etic  u n it  d esig n   in   [ 1 1 ]   b y   en h an cin g   th two   im p o r tan p r o ce d u r es  f o r   th L NS  ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n in te r p o latio n   a n d   c o - tr an s f o r m atio n .   T h n ew  ar r a n g em en o f   th two   p r o ce d u r es  w o u ld   b ab le  to   im p r o v e   th ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   o p er atio n   in   L NS,  wh ich   co u ld   r ep r esen wh o le  n ew  lo g ar ith m ic  ar ith m etic  u n it  ar ch itectu r e.   T h ar r an g em en ts   o f   t h ese  p r o ce d u r es  ca n   b r ep r esen ted   b y   th f u n ctio n   ( )   in   Fig u r 1 ,   wh ich   illu s tr ates   th r   r eg io n   with   d ed icate d   p r o ce d u r es in v o lv ed   in   p o s itiv r eg io n   o f   r           Fig u r 1 .   I n ter p o latio n   an d   co - tr an s f o r m atio n   p r o ce d u r e   ac co r d in g   to   r eg io n   f o r   th n ew  L NS a d d itio n   an d   s u b tr ac tio n   ar ch itectu r d esig n       T h p r o ce s s   o f   d esig n   v alid ati o n   r eq u i r es  s p ec if ic  s im u latio n   to o ls   f o r   ea ch   p u r p o s e.   T h e r ef o r e,   th th ad d itio n   an d   s u b t r ac tio n   o p er atio n s   L NS  d esig n   i n   th i s   wo r k   h ad   g o n e   th r o u g h   th e   s im u latio n   p r o ce s s   u s in g   s p ec ially   m o d elled   s im u lato r   p r o g r am s   with   th co n tr o o f   ap p r o p r iate  d ata  an d   r esu lts   f r o m   th e   p r ev io u s   L NS  d esig n .   T h s im u lato r s   wer d esig n ed   to   p e r ce iv th b est  lo o k u p   tab le  a r r an g em e n ts   f o r   th e   in ter p o lato r   an d   c o - tr an s f o r m a tio n   p r o ce d u r i n   ac h iev in g   th B T FP   r ate.   T h e   s ize  a n d   t h e   n u m b er   o f   lo o k u p   tab les ca n   b m o d if ied   r e p ea te d ly   an d   ac co r d i n g ly   u n til it m ee ts   th d esig n s   ex p ec tatio n .     T h L NS  d esig n   s im u lato r   p r o g r am s   f o r   b o th   ar ith m etic  o p er atio n s   wer co n s tr u cte d   in   C   lan g u ag e   an d   th e   ex ec u tio n   o f   th e   co m p ilatio n   p r o ce s s   wer d o n e   u s in g   Dev - C   C o m p iler   in   I n tel  C o r i7   p r o ce s s o r .   T h ex ec u tio n   o f   th ese  p r o g r am s   will  allo th m ea s u r em en o f   t h wo r s t - ca s er r o r   f o r   ea ch   lo o k u p   tab le   co m b in atio n .   T h b est  tab le  s ize  co m b in atio n s   f o r   th in ter p o latio n   p r o ce d u r ar r etr iev e d   f r o m   n u m b e r   o f   co m p ilatio n s   b y   t h v ar io u s   tab le  ar r an g e m en ts   with   th lim it  o f   ac cu r ac y   with in   th FLP  b o u n d ar ies.  T h ese  s im u lato r s   also   allo wed   th m o d if icatio n   o f   v ar ia b les  as  s tat ed   in   T ab le  1 .   T h ese  tab les  wh ich   ar lab elled   as   F,  D ,   an d   S a r u s ed   in   at  m o s t   s ix   s eg m en ted   r an g es wh ich   i m p lied   th co n ce p t o f   p o we r - of - two   p ar titi o n s .     Fig u r 2   d escr ib es  th d ev elo p m en o f   t h s im u lato r   p r o g r a m s   wh ich   in clu d es  th m ain   e lem en ts   o f   th s im u lato r .   T h p r o ce s s   b eg an   with   th d esig n   o f   th ex p o n e n an d   lo g ar ith m   f u n ctio n s   th at  wer e   em b ed d e d   an d   u s ed   th r o u g h o u th e   s im u latio n s .   Nex t   was  th p r o ce s s   o f   d escr ib in g   th e   i n ter p o lato r   an d   c o - tr an s f o r m atio n   m o d el.   No te  t h at  th in ter p o lato r   m o d el  co v er s   th wh o le  r an g o f   r   f o r   L NS  ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   f u n ctio n ,   e x ce p f o r   th e   s u b tr ac tio n   f u n ctio n   t h at  allo ca tes  ce r tain   r an g f o r   co - tr an s f o r m atio n   r eg io n   o n ly .   T h er e f o r e,   th co - tr an s f o r m atio n   m o d el  was  s p ec ially   d esig n ed   to   co m p u te  t h d if f e r en ce ,   r   th a t   f alls   in to   th r eg i o n   ( t h r eg i o n   m ay   r an g e   f r o m   r   0   u p   t o   r   2 ) .   Fo r   tab le  co m p u tatio n   p u r p o s es,  s p ec ial   m o d u le  was  also   d esig n ed   t o   g en er ate  th v alu es  f o r   t h lo o k u p   tab les  u s ed   in   th in t er p o latio n   a n d   co - tr an s f o r m atio n   f u n ctio n s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 1 7 0 8   -   1 7 1 7   1712   T ab le  1 .   Simu latio n   v ar iab les  f o r   th i n ter p o lato r   P a r a me t e r   D e scri p t i o n   F   S t o r e d   f u n c t i o n   v a l u e   a t   r n   D   S t o r e d   f u n c t i o n   o f   l i n e a r   d e r i v a t i v e   a t   r n   S   S t o r e d   f u n c t i o n   o f   s e c o n d   d e g r e e   d e r i v a t i v e   a t   r n   δ n   C u r r e n t   v a l u e   o f   r   -   r n   δ n   +   1   C u r r e n t   v a l u e   o f   r   -   r n   +   1   r   C u r r e n t   o p e r a n d   d i f f e r e n c e ,   i n   g u a r d e d   f o r m a t   r n   S t o r e d   i n t e r p o l a t i o n   a t   p o i n t   n   r n   +   1   S t o r e d   i n t e r p o l a t i o n   a t   p o i n t   n   +   1         Fig u r 2 .   Simu lato r   d esig n   f lo f o r   L NS a d d itio n   an d   s u b tr a ctio n       B ased   o n   th r eg i o n   in d icate d   b y   r ,   t h n ex t   p r o ce s s   will  b th g en er atio n   o f   th ap p r o x im atio n   r esu lts   f o r   th L NS  ad d itio n   a n d   s u b tr ac tio n   f u n ctio n s .   At  t h s am tim e,   th e x ac r esu lt   o f   r   was  co m p u ted   th r o u g h   th FLP r esu lt m o d u le.   T h is   v alu will b co m p ar ed   with   th ap p r o x im ated   r es u lt   in   th n ex t m o d u le.   T h co m p ar is o n   will  ex p o s th ac cu r ac y   o f   t h ap p r o x im ated   r esu lt  wh ich   in d icate s   th p r ec is io n   o f   th e   d ev elo p e d   L NS sy s tem .         4.   RE SU L T S   AND  D I SCU SS I O N   T h an aly s is   co n ce n tr ates  o n   t h im p lem en tatio n   o f   s ec o n d   d eg r ee   f o r   v ar i o u s   i n ter p o lat o r s .   T h r ee   in ter p o lato r   tab les  ar in v o lv ed ,   wh ich   ar F,  D   an d   tab le  with   n u ll  in v o lv em e n o f   t h er r o r   co r r ec tio n   s ch em f o r   th e   s ec o n d   d eg r ee   in ter p o lato r - b ased   d esig n .   A s   th r ea s o n   p o i n ted   o u in   i n tr o d u ctio n   s ec tio n ,   o n ly   two   in ter p o lato r s   wer s e lecte d   f o r   f u r th er   i m p lem en tat io n   test in g   wh ich   ar T a y lo r   a n d   New to n   d i v id ed   d if f er en ce   in ter p o lato r .   As  th e   m ea n s   t o   m ea s u r th e   ac cu r a cy   o f   th e   L NS  s y s tem   a n d   to   co m p ar e   it  with   th FLP  s y s tem ,   th m ath em atica ex p r ess io n s   as  d ef in ed   in   [ 2 ]   ar ad o p ted .   T h a n aly s is   d ea ls   with   v ar io u s   len g th s   o f   g u ar d   b its .   T ab le  2   co n v ey s   th ac c u r ac y   o f   ea c h   d esig n   ac co r d in g   to   th e   in ter p o lato r s   an d   v ar io u s   n u m b er   o f   g u ar d   b its .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Les s   mem o r a n d   h ig h   a cc u r a cy   lo g a r ith mic  n u mb er sys tem  a r ch itectu r fo r   …  ( S iti Za r in a   Md   N a z ir i )   1713   T ab le  2 .   Ma x im u m   r elativ e r r o r   f o r   L NS a d d itio n   an d   s u b tr ac tio n   o f   s ec o n d   d e g r ee   in ter p o lato r s   with   ex ten d ed   c o - tr an s f o r m atio n   I n t e r p o l a t o r   F ,   D ,   S   t a b l e   si z e   G u a r d   b i t s   A d d i t i o n   S u b t r a c t i o n   M a x   e r r o r   R e l   e r r   ( h i )   R e l   e r r   ( l o )   R e l   e r r   ( h i )   R e l   e r r   ( l o )   Ta y l o r   2 5 6   5   + 0 . 4 0 7 1   - 0 . 3 8 9 9   + 0 . 4 6 3 9   - 0 . 5 4 2 0   + 0 . 5 4 2 0   2 5 6   6   + 0 . 4 1 7 1   - 0 . 3 6 8 2   + 0 . 4 4 3 9   - 0 . 5 2 2 5   + 0 . 5 2 2 5   N e w t o n   D i v i d e d   D i f f e r e n c e   2 5 6   3   + 0 . 3 2 7 6   - 0 . 4 7 5 7   + 0 . 5 1 6 6   - 0 . 5 5 6 6   + 0 . 5 5 6 6   2 5 6   4   + 0 . 3 5 6 4   - 0 . 4 1 1 0   + 0 . 4 3 5 9   - 0 . 4 5 1 4   + 0 . 4 5 1 4   2 5 6   5   + 0 . 3 6 7 3   - 0 . 3 7 8 6   + 0 . 4 0 9 3   - 0 . 4 2 6 1   + 0 . 4 2 6 1       I n   th is   an aly s is ,   th s ize  o f   F,  an d   tab le  u s ed   f o r   ea c h   in ter p o lato r   ar f ix ed   to   2 5 6   wo r d s .   T h u s ,   th f o ca l   f ac to r   o f   th is   an aly s is   is   th s ize  o f   g u ar d   b its .   B y   v ar y in g   th g u ar d   b its ,   i is   f o u n d   th at   th e   s u b tr ac tio n   o p e r atio n   o f   L NS  u s in g   T ay lo r   i n ter p o lato r   c o u l d   n o ac h iev th FLP  s tan d ar d   o f   0 . 5   u . l.p .   ev en   with   th u s ag o f   s ix   g u a r d   b i ts .   T h is   is   d u e   to   th e   f ac th at   th ap p r o x im atio n   b y   T ay lo r   i s   co n ce n tr ated   at   s p ec if ic  p o in wh ich   u s u ally   p r o v id in ac c u r ate  ap p r o x i m atio n s   as  th n ew  p o in m o v es  awa y   f r o m   th e   p ar ticu lar   p o in [2 4 ] .   T h is   co n d itio n   ev e n   ap p lies   f o r   h ig h er   d eg r ee   p o ly n o m ial.   T h u s ,   th e   s itu atio n   lim its   th e   T ay lo r   p o ly n o m ial  to   o n ly   ap p r o x im ate  n u m b er s   th at  is   clo s e   to   its   in itial p o in t.   Ho wev er ,   th e   s am d esig n   was  ab le  to   ac h iev e   th s ta n d ar d   u s in g   New to n   d iv i d ed   d if f er e n ce   in ter p o lato r   with   s m aller   ex te n o f   g u ar d   b its ,   wh ich   in   th i s   ca s is   o f   o n ly   f o u r   g u a r d   b its .   T h p r o p o s ed   d esig n   p r o d u ce d   +0 . 4 5 1 4   o f   m ax im u m   r elativ er r o r ,   wh ic h   is   in   th r a n g o f   th b etter - th an - f lo ati ng - p o in ( B T FP )   r ate.   I s h o u ld   b n o ted   th at  th r elativ er r o r   o f   ad d itio n   o p er atio n   u s in g   th ese  in t er p o lato r s   is   n o t h e   m ain   is s u in   th is   wo r k   s in ce   th s u b tr ac tio n   f u n ctio n   co n tr o ls   th m ax im u m   er r o r   r ate   o f   th ese  two   co m p le x   L NS  f u n ctio n s   ca u s ed   b y   co - t r an s f o r m atio n .   T h e   m em o r y   c o n s u m p tio n   an aly s is   p u m o r e   f o cu s   o n   th e   L NS   s u b tr ac tio n   d esig n   with   New to n   d iv id ed   d if f er e n ce   in ter p o lato r   s in ce   it  h as  p r o v id ed   th m o s o p tim u m   ac cu r ac y   a m o n g   o th e r   in ter p o lato r s   b ased   o n   th e   im p lem en t atio n   o f   s ec o n d   d eg r ee   in ter p o lato r   en v ir o n m en t.   T ab le  3   s u m m ar izes  th s to r ag r eq u ir ed   f o r   m em o r y   tab le s   f o r   L NS  ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   d esig n s   u s in g   f ir s t a n d   s ec o n d   d eg r ee   o f   t h in ter p o lato r .         T ab le  3.   C o m p a r is o n   o f   s to r ag r eq u ir em e n ts   f o r   L NS a d d itio n   an d   s u b tr ac ti o n   o p er atio n   o f   v ar io u s   d eg r ee   New to n   d iv id ed   d if f er e n ce   in t er p o lato r   with   m u ltip le  r an g o f   co - tr a n s f o r m atio n   D e si g n   Co - t r a n sf o r ma t i o n   I n t e r p o l a t i o n   To t a l   Ta b l e   O r g a n i z a t i o n   #   B i t s   Ta b l e   O r g a n i z a t i o n   #   B i t s   S t a n d a r d   C o - t r a n sf o r ma t i o n   +   f i r st   d e g r e e   NDD   F1   1 2 8   w o r d s   3 , 8 4 0   F ,   D ,   E   A d d   2 5 6   w o r d s   ×   6   9 6 , 2 5 6   2 2 6 , 5 6 0   F2   2 5 6   w o r d s   7 , 9 3 6   F ,   D ,   E   S u b   2 5 6   w o r d s   ×   5   8 2 , 6 8 8   F3   2 5 6   w o r d s   8 , 1 9 2   P   1 , 0 2 4   w o r d s   2 7 , 6 4 8   S u b t o t a l   6 4 0   w o r d s   1 9 , 9 6 8   S u b t o t a l     2 0 6 , 5 9 2   Ex t e n d e d   Co - t r a n sf o r ma t i o n   +   f i r st   d e g r e e   NDD   F1   2 5 6   w o r d s   7 , 6 8 0   F ,   D ,   S   A d d   2 5 6   w o r d s   ×   6   9 6 , 2 5 6   2 1 3 , 7 6 0   F2   2 5 6   w o r d s   7 , 9 3 6   F ,   D ,   S   S u b   2 5 6   w o r d s   ×   4   6 6 , 0 4 8   F3   2 5 6   w o r d s   8 , 1 9 2   P   1 , 0 2 4   w o r d s   2 7 6 4 8   S u b t o t a l   7 6 8   w o r d s   2 3 , 8 0 8   S u b t o t a l     1 8 9 , 9 5 2   Ex t e n d e d   C o - t r a n sf o r ma t i o n   +   se c o n d   d e g r e e   NDD   F1   2 5 6   w o r d s   7 , 6 8 0   F ,   D ,   S   A d d   2 5 6   w o r d s   ×   6   8 9 , 0 8 8   1 7 3 , 0 5 6   F2   2 5 6   w o r d s   7 , 6 8 0   F ,   D ,   S   S u b   2 5 6   w o r d s   ×   4   6 0 , 6 7 2   F3   2 5 6   w o r d s   7 , 9 3 6         S u b t o t a l   7 6 8   w o r d s   2 3 , 2 9 6   S u b t o t a l     1 4 9 , 7 6 0   N o t e :   N D D   =   N e w t o n   d i v i d e d   d i f f e r e n c e       T ab le  3   m ar k s   th im p ac o f   co - tr an s f o r m atio n   r an g e   ex p a n s io n   u p   to   r   =   2   ( 0   r   <   2 )   th at  h ad   g r ea tly   im p r o v ed   th b it  s to r ag u tili za tio n .   Sp ec if ically ,   th ex ten s io n   o f   co - tr an s f o r m atio n   r an g f o r   th L NS  s u b tr ac tio n   f u n ctio n   h ad   r ed u ce d   n ea r ly   6 o f   th to tal   m em o r y   r eq u ir e d   b y   s tan d a r d   r an g o f   s ec o n d   o r d er   co - tr an s f o r m atio n   ( 0   r   1 )   u s in g   th f ir s d eg r ee   New to n   Div id ed   Dif f er en c in ter p o lato r .   T h e   m em o r y   co n s u m p tio n   was  f u r th er   r e d u ce d   u p   to   2 4 b y   t h e   u s ag o f   s ec o n d   d eg r ee   o f   th e   s am in ter p o lato r .   T h p r o p o s ed   d esig n   h ad   also   ev ad ed   th s ec o n d   d e g r ee   tab l th at  ca ter s   th r an g f r o m   1 6   r   3 2   s in ce   th e   wo r d   o f   ea c h   ad d r ess   o f   th is   t ab le  is   m o s tly   n ea r   to   0 .   T h is   ac tio n   co u ld   r e d u ce   th u s ag o f   m em o r y   tab les,  an d   th u s   p o s s ib ly   co n d e n s ed   th o v er all  s ilico n   ar ea   f o r   h a r d war d esig n   later .   I also   allo ws  th in ter p o latio n   p r o ce s s   to   b e   n eg lecte d   f o r   ce r tain   r an g as  th r an g e   its elf   eq u als  to   th v alu o f   th e   L N ad d itio n   a n d   th e   s u b tr ac tio n ,   F ( r ) ,   as d ec lar ed   i n   [2 5 ]   I t   s h o u l d   b e   h i g h l i g h t e d   t h a t   t h e s e   s t a t is ti c s   d o   n o t   r e p r e s e n t   th e   a c t u a l   h a r d w a r e   r e p r e s e n t a ti o n   o f   t h e   L N S   a d d i ti o n   a n d   s u b t r a c t i o n   f u n c t i o n s   o n   a   s i li c o n   s i n c e   it   i s   o n l y   a n   e s ti m a t i o n   o f   m e m o r y   c o n s u m p t i o n   i n   t e r m s   o f   b i ts   b y   t h e   L U T s   u s e d   i n   i n t e r p o l a t i o n   a n d   c o - t r a n s f o r m a t i o n .   H o w e v e r ,   t h e   s l i g h t   r ed u c t i o n   i n   m e m o r y   c o n s u m p t i o n   w i l l   b e n e f i t   t h e   o v e r a l l   h a r d w a r e   d es i g n   b y   e l i m i n a t i n g   h a r d w a r e   l o g i cs   t h at   a r e   r e l a t e d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 1 7 0 8   -   1 7 1 7   1714   B ef o r eh an d ,   t h ac cu r ac y   an al y s is   s tar ted   with   th im p lem en tatio n   o f   L NS  ad d itio n   a n d   s u b tr ac tio n   f u n ctio n s   in   c o m p ar is o n   wit h   th f ir s d eg r ee   an d   s ec o n d   d eg r ee   in ter p o latio n s   u s in g   n ewto n   d iv id e d   d if f er en ce   in ter p o lato r .   Am o n g   th ese  two   d esig n s ,   th L NS   ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   d esig n s   with   s ec o n d   d eg r ee   n ewto n   d iv i d ed   d if f e r e n ce   in ter p o lato r   h a d   ac h iev ed   th least  m ax im u m   r elativ er r o r   th at  co n s titu tes   8 % m o r ac cu r ac y   as c o m p a r e d   to   th d esig n   with   th f ir s t d eg r ee   in ter p o lato r .   Fig u r 3   d e m o n s tr ates th at  th em p lo y m e n o f   h ig h e r   d eg r e in ter p o lato r s   h ad   g r ea tly   i m p r o v e d   th ac c u r ac y   o f   t h e   L NS  ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   r esu lts .   Ho wev er ,   th u s ag o f   h ig h e r   d eg r e f o r   in ter p o latio n   m ig h h av an   is s u d u r in g   h ar d war im p lem e n tatio n   in   ter m s   o f   an   in cr ea s in   th s il ico n   ar ea   f o r   th d esig n   as  it  r eq u ir es  ad d itio n a l   lo g ics to   en g ag e   with   ad d itio n al  m u ltip lier s .             Fig u r 3 .   Acc u r ac y   c o m p ar is o n   o f   L NS a d d itio n   an d   s u b tr ac tio n   u s in g   f ir s t a n d   s ec o n d   d eg r ee   New to n   d iv id ed   d if f er en ce s   in ter p o lati o n       Me m o r y   c o n s u m p ti o n   f o r   s to r ag tab les  o f   th L NS  ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   d esig n s   as  p o r tr ay ed   in   Fig u r 4   s ee m s   to   h av d e cr em en p atter n   with   th u s a g o f   s ec o n d   d e g r ee   n ewto n   d iv id ed   d i f f er en ce   in ter p o lato r .   T h p ar ticu lar   d e s ig n   was  ca p ab le  to   r ed u ce   1 9 o f   th to tal  m em o r y   b its   as  co m p ar ed   to   th e   d esig n   with   a   f ir s d eg r ee   in t er p o lato r .   T h e   u s ag o f   a   s ec o n d   d eg r ee   in ter p o lato r   h ad   s lig h tly   r ed u ce d   t h e   u s ag o f   m em o r y   b its   in   co - t r an s f o r m atio n   as  it  co n s u m ed   2 3 , 2 9 6   b its   as  co m p ar ed   to   t h co m p etito r   with   2 3 , 8 0 8   b its .   T h elim in atio n   o f   an d   E   tab les  th at  ar as s o ciate d   with   th er r o r   co r r ec tio n   p o r tio n   in   th f ir s d eg r ee   i n ter p o lato r   a p p ea r s   to   r esu lt  in   g r ea r e d u ctio n   o f   m em o r y   b its   allo ca ted   f o r   in ter p o latio n   tab les.  T h in ter p o latio n   p r o ce d u r f o r   th e   d esig n   with   th s ec o n d   d eg r ee   in te r p o lato r   h a d   ac c u m u lated   1 4 9 , 7 6 0   o f   m em o r y   b its   wh ile  th o th er   d esig n   co n s u m ed   1 8 9 , 9 5 2   b it s   f o r   th tab le  s to r ag e.   T o   b e   p r ec is e,   th f o r m er   d esig n   o n ly   r eq u i r ed   7 9 % o f   m em o r y   b its   as c o m p ar ed   to   t h latter   d esig n .           Fig u r 4 .   Sto r a g co n s u m p tio n   co m p a r is o n   u s in g   f ir s t a n d   s ec o n d   d eg r ee   New to n   d iv id e d   d if f er en ce s   in ter p o latio n       T h p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   wo r k   is   co m p ar e d   with   two   lead in g   L NS d esig n s ; Co lem an s   E L M   [ 2 ]   a n d   I s m ail  an d   C o lem an   [1 0 ]   in   ter m s   o f   ac cu r ac y .   B o th   L NS  ar ith m etic  d esig n s   ar s elec ted   as  a   b en ch m ar k   f o r   th is   r esear ch   a s   th ese  d esig n s   ar e   co n s tr u cted   with   s im ilar   s tep s ,   h ig h lig h t s ,   an d   d o m ai n s co - tr an s f o r m atio n   an d   i n ter p o lati o n ,   an d   im p lem e n ted   u s in g   t h s am 0 . 1 8   µ m   tech n o lo g y .   T ab le  4   s h o ws  th an aly s is   o f   r elativ er r o r   b y   co m p ar in g   th p r o p o s ed   d esig n   with   th ab o v e - m en tio n ed   L N d esig n s .   T o   n o te,   th ese  d esig n s   s et  th s am r es tr ictio n   o f   eq u iv ale n FLP  ac c u r ac y   o f   0 . 5   u . l.p .   B ased   o n   th tab le,   th e   n ewly   d esig n ed   L NS  a d d itio n   an d   s u b tr ac tio n   o p er atio n s   o f f er s   t h m o s ac cu r ate  r esu lts   as   c o m p ar ed   to   th two   o th er   d esig n s   with   s im ilar   co n f ig u r atio n ,   wh ile  g ain in g   th l o west r elativ er r o r   f o r   th e   ad d itio n   f u n ctio n .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Les s   mem o r a n d   h ig h   a cc u r a cy   lo g a r ith mic  n u mb er sys tem  a r ch itectu r fo r   …  ( S iti Za r in a   Md   N a z ir i )   1715   T ab le  4 .   E r r o r   a n aly s is   o f   p r o p o s ed   an d   o th er   L NS a d d itio n   a n d   s u b tr ac tio n   d esig n s   with   s im ilar   co n f ig u r atio n   a n d   d esig n   tech n o lo g y   Er r o r   F u n c t i o n   ELM   [ 2 ]   C o l e m a n   & I smai l   [ 10 ]   P r o p o se d   D e s i g n   R e l   e r r o r   ( n s)   A d d   + 0 . 4 5 4 4   + 0 . 4 5 2 7   + 0 . 4 1 1 0   S u b   - 0 . 4 4 1 4   - 0 . 4 9 8 7   - 0 . 4 5 1 4   M a x   e r r o r   -   + 0 . 4 5 4 4   + 0 . 4 9 8 7   + 0 . 4 5 1 4       T h u s ag e   o f   New to n   d iv id e d   d if f e r en ce   in ter p o latio n   u p   to   s ec o n d   d e g r ee   h ad   d eliv er ed   m o r e   ac cu r ate  r esu lts   o f   ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   o f   L NS  with   th r elativ er r o r   o f   + 0 . 4 5 1 4   as  r e f lecte d   in   Fig u r 5 .   T h r esu lt  o f f er s   9 m o r a cc u r ate   as  co m p ar ed   to   [ 10 ] .   T h is   wo r k   also   b ea ts   th ac cu r ac y   o f   s p ec ial   f u n ctio n   ( SF ) - b ased   L NS  d esig n   [2 6 ]   an d   ev en   two   FLP  u n i ( FP U)   d esig n s   [1 1 ] .   T h is   p r o v es  th at  th h ig h e r   th d eg r ee   o f   in ter p o lato r   u s ed ,   th b etter   th ac cu r ac y   ac h iev ed ,   as  ev id en ce d   b y   p r ev i o u s   eq u ati o n s .   T h e   s tatis t ics  al s o   d em o n s tr ates  th at  L NS  co u ld   o f f er   b etter   ac c u r ac y   with   ac h iev i n g   B T FP   r ate.   Oth er   th an   th at,   th u s ag e   o f   h i g h er   in ter p o la to r   ca n   b s u b s titu tio n   o f   th er r o r   co r r ec tin g   s ch em e,   wh ich   is   p u r p o s ely   d esig n ed   to   im p r o v ac c u r ac y ,   as   b ee n   in teg r ate d   with   th f ir s d eg r ee   in ter p o lato r   a s   in   [ 2 ]   an d   [ 1 0 ] Ho wev er ,   th r esu lts   m ay   d if f er   an d   m a y   n o t a p p licab le  f o r   ea ch   in ter p o lato r   u s ed .           Fig u r 5 .   Acc u r ac y   c o m p ar is o n   o f   p r o p o s ed   L NS d esig n   wit h   o th er   L NS d esig n s   an d   FLU s       On   an o th e r   asp ec t,  th a d o p ti o n   o f   New to n   d i v id ed   d if f er e n ce   in ter p o lato r   u p   to   t h s ec o n d   d eg r e e   in   th n ew   L NS  d esig n   im p r o v es  th m e m o r y   co n s u m p tio n   o f   th in te r p o latio n   p r o ce s s   o f   t h is   wo r k   as  it   m an ag ed   to   ac h iev 1 4 9 , 7 6 0   b its   f o r   its   F,  D,   an d   tab l s to r ag e.   T h o s tab les  co n s titu te  with   th d er iv ativ e   ( s u p p o r tin g   in ter p o latio n   d e g r ee )   tab les.  T h is   m ar k s   an   o v e r all  s to r ag r ed u ctio n   o f   5 1 o f   [ 2 ]   a n d   6 o f   [ 10 ]   as  illu s tr ated   in   Fig u r 6 .   T h e x p an s io n   o f   co - tr an s f o r m atio n   r e g io n   u p   to   r   =   2 ,   h o wev er ,   h a d   ca u s ed   a   s lig h in cr em en o f   co - t r an s f o r m atio n   f u n ctio n   s to r ag o f   9 . 6 ( 2 , 0 4 8   b its )   as  co m p a r ed   to   th e   p r e v io u s   s ec o n d   o r d er   co - tr an s f o r m atio n   as  a   r esu lt  o f   b ig g er   s ize  o f   co - tr a n s f o r m atio n   tab le   th at  m a n ag ed   th e   ex ten s io n   r an g e.   I n   r etu r n ,   th e   t ab le  s ize  ass o ciate s   with   th in ter p o latio n   p r o ce s s   alo n o n ly   co n tr ib u tes  8 6 o f   to tal  m e m o r y   b its ,   wh ich   i s   2 less er   co m p ar ed   to   [ 10 ].   T h er ef o r e,   t h ese  o u tco m es  p r o v th at   s to r ag e - ef f icien L NS  d esig n   co u ld   b e   r ea lized   with   in ter p o lato r s   o f   h ig h er   d eg r ee   with   s o m m o d if icatio n s   o n   th alg o r ith m   s tr u ctu r ( in   t h is   wo r k ,   th e   s ec o n d   o r d e r   co - tr a n s f o r m atio n   with   r an g e   ex p a n s io n )   in   o r d e r   to   g ai n   th ac cu r ac y   o f f er e d   b y   th e   h ig h er   d eg r ee   i n ter p o latio n .   T h is   co u ld   r e d u ce   o r   ev en   d is m is s   th in itial   ass u m p tio n   th at  a   h ig h er   d eg r ee   in ter p o latio n   c o u ld   in cr ea s th s to r ag u s ag in   to tal  d u to   th f ac th at   th ese  d eg r ee s   will c o n s u m ex tr lo o k u p   tab les.           Fig u r 6 .   Sto r a g co n s u m p tio n   co m p a r is o n   o f   p r o p o s ed   a n d   o th er   L NS a d d itio n   an d   s u b tr ac tio n   d esig n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   3 Sep tem b er   2 0 2 1 1 7 0 8   -   1 7 1 7   1716   5.   CO NCLU SI O N   T h n ew  im p lem en ted   L NS  d esig n   h as  s h o wn   th im p r o v e m en o f   th ex ten d ed   r a n g e,   s ec o n d   o r d er   co - tr an s f o r m atio n   an d   in ter p o latio n   f u n ctio n   in   th p o s itiv r eg io n   o f   r .   T h n ew  L N d esig n   h ad   b ee n   u tili zin g   th s ec o n d   d eg r ee   in ter p o latio n ,   w h ich   r esu lts   in   g r ea im p r o v e m en in   ac c u r ac y .   T h d esig n   in cr ea s es  th ac cu r ac y   b y   th e   r an g o f   2 to   9 as  co m p ar ed   to   th m o s r ec en an d   s im ilar   co n f ig u r atio n   an d   tech n o lo g y   o f   L NS  d esig n s .   B esid es,  th m em o r y   b it  u s ag d u r in g   in ter p o latio n   p r o c ess   a ls o   ab le  to   b e   r ed u ce d   ev e n   th o u g h   th e   n u m b er   is   n o t o o   s ig n if ican t.   I n   c o n clu s io n ,   th e   en h a n ce m en o f   in ter p o latio n   p r o ce s s   o f f er s   L NS  d esig n   wi th   b etter   ac cu r ac y   an d   m an a g ab le  m em o r y   co n s u m p tio n   t h at  ca n   b b e n ef ited   b y   th im a g p r o ce s s in g   ap p li ca tio n s ,   with   L I P a r ea s   in   p ar ti cu lar .       RE F E R E NC E S   [1 ]   J.  N.  Co lem a n ,   E.   I.   Ch e ste r ,   C.   I.   S o f tl e y ,   a n d   J.  Ka d le c ,   " Arith m e ti c   o n   t h e   E u ro p e a n   lo g a rit h m ic   m icro p ro c e ss o r, "   in   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Co mp u ter s ,   v o l.   4 9 ,   n o .   7 ,   p p .   7 0 2 - 7 1 5 ,   J u ly   2 0 0 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / 1 2 . 8 6 3 0 4 0 .   [2 ]   J.  N.  Co lem a n ,   e a l. ,   Th e   Eu ro p e a n   Lo g a rit h m ic  M icro p r o c e so r,   in   IEE T ra n s a c ti o n o n   Co m p u ters ,   v o l.   5 7 ,   n o .   4 ,   p p .   5 3 2 - 5 4 6 ,   A p ril   2 0 0 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / TC. 2 0 0 7 . 7 0 7 9 1 .   [3 ]   J.  M a k i n o ,   M .   Taiji ,   T.   E b isu z a k i ,   a n d   D.   S u g imo to ,   G RAPE ‐4 :   M a ss iv e ly   P a ra ll e S p e c ial‐P u r p o se   C o m p u ter   fo Co l li sio n a N ‐ Bo d y   S imu lati o n s,”   Astro p h y s.  J . ,   v o l.   4 8 0 ,   n o .   1 ,   p p .   4 3 2 - 4 4 6 ,   M a y   1 9 9 7 ,   d o i 1 0 . 1 0 8 6 /3 0 3 9 7 2 .   [4 ]   S .   Z.   M d   Na z iri ,   R.   C.   Ism a il ,   a n d   A.  Y.  M d   S h a k a ff,   " T h e   d e sig n   re v o l u ti o n   o l o g a rit h m ic  n u m b e sy ste m   a rc h it e c tu re , "   2 0 1 4   2 n d   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   El e c trica l,   El e c tro n ics   a n d   S y ste E n g i n e e rin g   (IC EE S E) 2 0 1 4 ,   p p .   5 - 1 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICE ES E. 2 0 1 4 . 7 1 5 4 6 0 3 .   [5 ]   H.  G o u in a u d ,   Y.   G a v e t,   J.  De b a y le,  a n d   J.   P i n o li ,   " Co lo r   c o rre c ti o n   i n   th e   fra m e wo rk   o C o l o L o g a rit h m ic  Im a g e   P ro c e ss in g , "   2 0 1 1   7 th   I n ter n a ti o n a S y mp o si u o n   Im a g e   a n d   S i g n a Pro c e ss in g   a n d   An a lys is  (I S PA ) ,   2 0 1 1 ,   p p .   129 - 1 3 3 .   [6 ]   M .   Jo u rl in ,   J.  Bre u g n o t,   F .   Itt h ir a d ,   M .   Bo u a b d e l lah ,   a n d   B.   Clo s s,  Ch a p ter  2 - Lo g a rit h m ic  Im a g e   P ro c e ss in g   fo r   Co lo Im a g e s,”   in   A d v a n c e in   Im a g i n g   a n d   El e c tro n   P h y sic s ,   v o l .   1 6 8 ,   p p .   6 5 - 1 0 7 ,   2 0 1 1 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /B 9 7 8 - 0 - 12 - 3 8 5 9 8 3 - 9 . 0 0 0 0 2 - 8.   [7 ]   K.  M o h a m m a d ,   S .   Ag a ian ,   a n d   F .   Hu d so n ,   Im p lem e n tatio n   o Dig it a El e c tro n ic  Arith m e ti c a n d   it s   a p p li c a ti o n   i n   ima g e   p ro c e ss in g ,   C o mp u ter &   El e c trica En g in e e rin g ,   v o l.   3 6 ,   n o .   3 ,   p p .   4 2 4 - 4 3 4 ,   M a y   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j. c o m p e lec e n g . 2 0 0 9 . 1 0 . 0 0 2 .   [8 ]   M .   G .   Arn o ld   a n d   S .   C o ll a n g e ,   " Re a l/ Co m p lex   Lo g a rit h m ic  Nu m b e S y ste m   ALU,"   in   IEE T ra n sa c ti o n o n   Co mp u ter s ,   v o l .   6 0 ,   n o .   2 ,   p p .   2 0 2 - 2 1 3 ,   F e b .   2 0 1 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T C. 2 0 1 0 . 1 5 4.   [9 ]   R.   C.   Ism a il   a n d   J.   N.  C o lem a n ,   " ROM - les LNS , "   2 0 1 1   IEE E   2 0 t h   S y mp o siu m   o n   Co m p u ter   Arit h me ti c ,   2 0 1 1 ,   p p .   43 - 5 1 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ARITH . 2 0 1 1 . 1 5 .   [1 0 ]   J.  N.  C o lem a n   a n d   R.   Ch e   Is m a il ,   " LNS   with   Co - Tra n sfo rm a ti o n   Co m p e tes   wit h   F lo a ti n g - P o in t , "   in   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Co m p u ter s ,   v o l.   6 5 ,   n o .   1 ,   p p .   1 3 6 - 1 4 6 ,   1   Ja n .   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T C. 2 0 1 5 . 2 4 0 9 0 5 9 .   [1 1 ]   Tae k - Ju n   Kw o n ,   J.  S o n d e e n ,   a n d   J.   Dra p e r,   De sig n   Trad e - O ffs  in   F lo a ti n g - P o i n Un it   Im p l e m e n tatio n   f o r   Emb e d d e d   a n d   P r o c e ss in g - In - M e m o ry   S y ste m s,”   in   2 0 0 5   IE EE   In ter n a t io n a S y mp o siu o n   Circ u i ts  a n d   S y ste ms ,   v o l.   4 ,   p p .   3 3 3 1 - 3 3 3 4 ,   2 0 0 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /I S CAS. 2 0 0 5 . 1 4 6 5 3 4 1 .   [1 2 ]   T.   S t o u ra it is,  h y b rid   f lo a ti n g - p o in t/ lo g a rit h m ic  n u m b e sy st e m   d ig it a sig n a p ro c e ss o r,   i n   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Aco u st ics ,   S p e e c h ,   a n d   S ig n a l   Pr o c e ss in g v o l.   2 ,   p p .   1 0 7 9 - 1 0 8 2 ,   1 9 8 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 /ICA S S P . 1 9 8 9 . 2 6 6 6 1 9 .   [1 3 ]   P .   Lee ,   An   E v a lu a ti o n   o f   a   Hy b ri d - Lo g a rit h m ic  N u m b e S y ste m   DCT/IDCT  Al g o rit h m ,   in   2 0 0 5   IE EE   In ter n a t io n a l   S y mp o siu m   o n   Circ u it s   a n d   S y ste ms ,   v o l .   5 ,   n o .   3 ,   p p .   4 8 6 3 - 4 8 6 6 ,   2 0 0 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /I S CAS. 2 0 0 5 . 1 4 6 5 7 2 2 .   [1 4 ]   H.  Zh a n g ,   H.  J.  Lee ,   a n d   S .   - B.   K o ,   " Eff icie n F ix e d /F l o a ti n g - P o in t   M e rg e d   M ix e d - P re c isio n   M u lt ip l y - Ac c u m u late   Un it   f o De e p   Lea rn in g   P ro c e ss o rs,"   2 0 1 8   IEE E   In ter n a ti o n a S y mp o siu m   o n   Circ u it a n d   S y ste ms   (IS CA S ) ,   2 0 1 8 ,   p p .   1 - 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /IS CAS . 2 0 1 8 . 8 3 5 1 3 5 4 .   [1 5 ]   F .   Lai,   " 1 0   n h y b ri d   n u m b e s y ste m   d a ta  e x e c u ti o n   u n it   fo d ig it a sig n a p ro c e ss in g   sy ste m s,"   i n   IEE J o u r n a l   o S o li d - S t a te Ci rc u it s ,   v o l.   2 6 ,   n o .   4 ,   p p .   5 9 0 - 5 9 9 ,   Ap ri 1 9 9 1 ,   d o i 1 0 . 1 1 0 9 /4 . 7 5 0 6 0 .   [1 6 ]   C.   Y.  S h e n g ,   R.   C.   Ism a il ,   S .   Z.   M .   Na z iri ,   M .   N.  M .   Isa ,   S .   A.  Z.   M u ra d ,   a n d   A .   Ha ru n ,   Hy b ri d   F lo a ti n g   P o in t/ Lo g a rit h m ic  Nu m b e S y ste m   P ro c e ss o r,   in   IOP  Co n fer e n c e   S e rie s:  M a ter ia ls  S c ien c e   a n d   E n g i n e e rin g ,   v o l .   9 3 2 ,   n o .   1 ,   p .   0 1 2 0 5 9 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 X/9 3 2 /1 / 0 1 2 0 5 9 .   [1 7 ]   M .   G .   Arn o ld ,   I.   Ko u re tas ,   V.  P a li o u ra s,  a n d   A.  M o r g a n ,   On e - H o Re sid u e   Lo g a rit h m ic  Nu m b e S y ste m s,”   2 0 1 9   IEE 2 9 th   In t.   S y mp .   Po we T imin g   M o d e l.   O p ti m.  S imu l a ti o n ,   PA T M OS   2 0 1 9 ,   p p .   9 7 - 1 0 2 ,   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / P ATM OS. 2 0 1 9 . 8 8 6 2 1 5 9 .   [1 8 ]   M .   G .   Arn o ld ,   V .   P a li o u ra s,   a n d   I.   Ko u re tas ,   " Im p lem e n ti n g   th e   Re sid u e   Lo g a ri th m ic  N u m b e S y ste m   Us i n g   In terp o latio n   a n d   Co tran sfo rm a ti o n , "   i n   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   C o mp u ter s ,   v o l.   6 9 ,   n o .   1 2 ,   p p .   1 7 1 9 - 1 7 3 2 ,   De c .   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / TC. 2 0 1 9 . 2 9 3 0 5 1 4 .   [1 9 ]   B.   P a rh a m i,   Co m p u ti n g   with   lo g a rit h m ic  n u m b e sy ste m   a rit h m e ti c Im p lem e n tatio n   m e th o d a n d   p e rfo rm a n c e   b e n e fit s,”   Co m p u t.   El e c tr.  E n g . ,   v o l.   8 7 ,   p .   1 0 6 8 0 0 ,   Au g u st   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 / j. c o m p e lec e n g . 2 0 2 0 . 1 0 6 8 0 0 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       Les s   mem o r a n d   h ig h   a cc u r a cy   lo g a r ith mic  n u mb er sys tem  a r ch itectu r fo r   …  ( S iti Za r in a   Md   N a z ir i )   1717   [2 0 ]   S .   Z.   M .   Na z iri ,   R.   C.   Ism a il ,   a n d   A.  Y.  M .   S h a k a ff,   " An   A n a ly sis  o In ter p o lati o n   Im p lem e n tatio n   fo LN S   Ad d it i o n   a n d   S u b t ra c ti o n   F u n c ti o n   i n   P o siti v e   Re g io n , "   2 0 1 6   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   Co mp u ter   a n d   Co mm u n ica ti o n   E n g i n e e rin g   (IC CCE) ,   2 0 1 6 ,   p p .   4 9 9 - 5 0 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICCC E. 2 0 1 6 . 1 1 0 .   [2 1 ]   L.   V.  F a u se tt ,   ‘‘ Ap p li e d   N u m e rica An a ly sis  Us i n g   M ATLAB, ’’   2 n d   Ed it io .   Ne J e rs e y Pea rs o n   Ed u c a ti o n ,   I n c .,  2 0 0 8 .   [2 2 ]   A.  S .   No e tze l,   " An   in terp o lati n g   m e m o ry   u n it   fo f u n c ti o n   e v a l u a ti o n a n a l y sis  a n d   d e sig n , "   i n   IEE T ra n sa c ti o n s   o n   C o mp u ter s ,   v o l.   3 8 ,   n o .   3 ,   p p .   3 7 7 - 3 8 4 ,   M a rc h   1 9 8 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / 1 2 . 2 1 1 2 4 .   [2 3 ]   C.   S o lare s,  E.   W.   Vie ira,   a n d   R .   M í n g u e z ,   F u n c ti o n a l   Ne two rk a n d   th e   Lag ra n g e   P o l y n o m ial  In terp o latio n ,   In ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   o n   I n te ll ig e n t   Da t a   En g in e e rin g   a n d   Au to ma ted   L e a r n in g .   S p rin g e r ,   Be rl in ,   He id e lb e rg ,   v o l.   4 2 2 4 ,   p p .   3 9 4 - 4 0 1 ,   2 0 0 6 ,   d o i 1 0 . 1 0 0 7 /1 1 8 7 5 5 8 1 _ 4 8 .   [2 4 ]   L.  Rich a rd   a n d   J.   Bu r d e n ,   ‘‘Do u g las   fa ires ,   N u m e rica An a ly si s, ’’   9 t h   e d it io .   B o sto n Bro o k s/ Co le,  Ce n g a g e   L e a rn in g ,   2 0 1 1 .   [2 5 ]   S .   Z.   M .   Na z iri ,   R.   C.   Ism a il ,   a n d   A.  Y.  M .   S h a k a ff,   Arit h m e ti c   a d d it i o n   a n d   s u b trac ti o n   f u n c ti o n   o l o g a rit h m ic   n u m b e sy ste m   i n   p o siti v e   re g i o n A n   i n v e stig a ti o n ,   in   2 0 1 5   IEE S tu d e n C o n fer e n c e   o n   Res e a rc h   a n d   De v e lo p me n (S CORe D) ,   De c .   2 0 1 5 ,   p p .   4 4 7 - 4 5 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / S C ORED.2 0 1 5 . 7 4 4 9 3 7 6 .   [2 6 ]   M .   G a u tsc h i,   M .   S c h a ff n e r,   F .   K.   G ü rk a y n a k ,   a n d   L.   Be n in i,   " An   Ex ten d e d   S h a re d   Lo g a rit h m ic  Un it   fo No n li n e a r   F u n c ti o n   Ke rn e Ac c e lera ti o n   in   a   6 5 - n m   CM OS   M u lt ico re   Clu ste r, "   i n   I EE J o u rn a l   o f   S o li d - S t a t e   Circ u it s ,   v o l .   5 2 ,   n o .   1 ,   p p .   9 8 - 1 1 2 ,   Ja n .   2 0 1 7 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /JS S C . 2 0 1 6 . 2 6 2 6 2 7 2 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       S iti   Z a r in a   Md   N a z iri   re c e iv e d   t h e   B. E n g   (H o n s)   a n d   M . S c   in   El e c tri c a a n d   E lec tro n ics   En g i n e e rin g   i n   1 9 9 9   a n d   2 0 0 2 ,   r e sp e c ti v e ly   fr o m   Un i v e rsiti   S a in s   M a lay sia ,   w h il e   h e P h . i n   M icro e lec tro n ic   En g i n e e rin g   fro m   Un iv e rsiti   M a lay sia   P e rli in   2 0 2 0 .   P re se n tl y ,   sh e   is  a   se n io r   lec tu re in   t h e   F a c u lt y   o El e c tr o n ic  E n g i n e e rin g   Tec h n o l o g y ,   U n iv e rsiti   M a la y sia   P e rli a n d   h a v e   b e e n   se rv in g   th e   U n iv e rsit y   sin c e   2 0 0 6 .   He re se a rc h   in te re st  in c lu d e d ig it a sy ste m s,   VLS a n d   F P G d e sig n ,   d a ta  e n c ry p t io n   a n d   ste g a n o g ra p h y .   S h e   is  a   se n io m e m b e o th e   In stit u te  o El e c tri c a a n d   E lec tro n ics   En g in e e rs   (IE EE a n d   IEE E   Circu it   a n d   S y ste m   (CAS),   a   m e m b e o M a lay sia n   S o li d   S tate   S c ien c e   a n d   Tec h n o l o g y   S o c iety   (M A S S a n d   a   g ra d u a te   E n g i n e e o t h e   Bo a r d   o f   En g in e e rs M a lay sia   (BEM ) .         Riz a la fa n d e   Che Is m a il   re c e iv e d   th e   P h . D   d e g re e   fro m   Ne wc a stl e   Un iv e rsity ,   Un i ted   Kin g d o m ,   in   M icro e lec tro n ics   S y ste m   De sig n .   He   is  n o P ro fe ss o i n   th e   F a c u lt y   o El e c tro n ic   En g i n e e rin g   Tec h n o lo g y Un iv e rs it M a lay sia   P e rli s,  a n d   is  e n g a g e d   in   d e si g n i n g   l o w - p o we a n d   h ig h - sp e e d   a rc h it e c tu re fo d ig it a sy ste m s.  He   is  a   se n io m e m b e o th e   In stit u te  o El e c tri c a l   a n d   El e c tr o n ics   E n g i n e e rs  (IE E E),   a   m e m b e o f   th e   Bri ti sh   C o m p u ter  S o c iety   (BCS ),   a n d   c e rti fied   P ro fe ss io n a E n g i n e e o f   th e   Bo a r d   o f   En g in e e rs M a lay sia   (BEM ).           Mo h d   N a z r in   Md   Is a   is  a   se n io lec tu re a th e   F a c u lt y   o El e c tr o n ic  E n g i n e e rin g   Tec h n o lo g y ,   Un iv e rsiti   M a lay sia   P e rli (Un i M AP).   He   h a j o in e d   th e   u n iv e rs it a a   lec tu re sin c e   2 0 0 5 .   He   re c e iv e d   h is   B. S c .   d e g re e   in   El e c tri c a a n d   E lec tro n ic   En g in e e r in g   with   h o n o u rs   fro m   Ko lej   Un iv e rsiti   Tek n o lo g Tu n   Hu ss e i n   On n   (KU iT THO) i n   2 0 0 3 ,   M . S c .   d e g re e   fro m   Un iv e rsiti   S a in s   M a lay sia   in   2 0 0 5   a n d   t h e   P h . D.   d e g re e   in   F ield   P ro g ra m m a b le  Ga te  Arra y   (F P G A)  d e sig n   fro m   th e   Un i v e rsity   o f   E d in b u r g h ,   S c o tl a n d   in   2 0 1 3 .   He   h a s   a u t h o re d   m o re   t h a n   4 0   p u b li sh e d   tec h n ica p a p e rs  in   e lec tro n ics   a n d   F P G d e sig n .   His  c u rre n re se a rc h   a c ti v it ies   in c lu d e   I n tern e t   o T h in g (I o T),   F P G a n d   V LS d e sig n   wit h   a p p li c a ti o n i n   b io i n fo rm a ti c s ,   a n d   ima g e   p ro c e ss in g .         Ra z a id H u ss in   re c e iv e d   th e   P h . d e g re e   in   E lec tro n ic  a n d   El e c tri c a En g i n e e rin g   fro m   Un iv e rsity   o G las g o w,  UK   i n   2 0 1 7   with   a   fo c u o n   o x id e - re li a b il it y   iss u e in   c o m p lem e n tary   m e tal - o x id e - se m ico n d u c to n a n o sc a le  d e v ice s.  He   jo in e d   Un iv e rsiti   M a lay sia   P e rli (o r   p re v io u sly   k n o a s   KU KU M i n   2 0 0 2 .   He   is  c u rre n tl y   a   fu ll ti m e   S e n io Lec tu re wi th   t h e   F a c u lt y   o El e c tro n ic E n g i n e e rin g   Tec h n o lo g y ,   U n iv e rsit M a lay sia   P e rli s.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.