Hvad er en flydende enhed?
En flydende enhed er en funktionel blok af en computerprocessor, der udfører flydende aritmetiske operationer. Også kendt under forkortelsen FPU kan en flydende enhed også være en fysisk separat co-processor. En FPU har normalt adgang til data via de samme adresseringstilstande som resten af processoren og inkluderer generelt sine egne registre. En processor bruger en FPU til at beregne trigonometriske, logaritmiske og grundlæggende flydende aritmetiske funktioner. Det bruger også en FPU til at indlæse, gemme og sammenligne tal i flere heltal- og flydepunktdatatyper.
Mange processorer inkluderer ikke en flydepunktenhed. De fleste af de mikroprocessorer, der er produceret af Intel Corporation og Motorola Incorporated før slutningen af 1980'erne, inkluderer for eksempel ikke en. Mange RISC-processorer og indlejrede controllere (Reduced Instruction Set Computing) har heller ikke en. Disse chips inkluderer en aritmetisk logik-enhed (ALU) til at udføre grundlæggende heltal aritmetiske og bitvise logiske funktioner. Flydende matematik håndteres dog af en ekstern co-processor eller et softwarebibliotek.
De fleste processorer og software-systemer implementerer Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) -standarden til flytningspunktoperationer. IEEE-754-standarden blev først frigivet i 1985 og udvidet i 2008 til at omfatte yderligere datatyper. Det definerer flere heltal- og flydepunktdatatyper, hver med sin egen præcision, repræsentation og numeriske rækkevidde. Det definerer også mange aritmetiske operationer, metoder til afrunding og håndtering af undtagelser som en division med nul. Uanset om matematikken udføres af en flydende enhed eller ej, garanterer IEEE flydepunktstandarden identiske resultater.
Udover tilføjelse, subtraktion, multiplikation og opdeling kan en flydende enhed udføre mange andre operationer. Disse inkluderer ofte skalering, firkantede rod og logaritmiske beregninger. Sine, kosinus og delvis tangent trigonometriske funktioner leveres normalt også. Heltals- og flydepunktnumre kan sammenlignes med FPU'en og konverteres fra en præcision til en anden. De kan også afrundes i begge retninger og opbevares direkte i processorens hovedhukommelse.
FPU'en for en grafikprocessor kan omfatte ofte gentagne funktioner, der er fælles for tredimensionel objektrotation eller animation. Mange indbyggede controllere er designet med processorer, der er optimeret til digital signalbehandling (DSP). Disse kan bruges i lyd- og kommunikationsapplikationer og kan indeholde FPU'er, som f.eks. Er gode til hurtige Fourier-transformeringer (FFT'er). Kryptografiprocessorer inkluderer ofte en FPU til højhastighedsberegning af matematisk tung krypteringsalgoritmer. Generelle multiple-core processorer kan også omfatte en flydepunktenhed for hver almindelig processorkerne.