Was ist eine schwimmende Punkteinheit?
Eine schwimmende Punkteinheit ist ein funktionaler Block eines Computerprozessors, der schwimmende Arithmetikoperationen ausführt. Auch der Akronym FPU bekannt ist, kann eine schwimmende Punkteinheit auch ein physikalisch trennender Co-Prozessor sein. Eine FPU greift normalerweise über die gleichen Adressierungsmodi wie der Rest des Prozessors auf Daten zu und enthält im Allgemeinen seine eigenen Register. Ein Prozessor verwendet eine FPU, um trigonometrische, logarithmische und grundlegende arithmetische Funktionen für schwimmende Punkte zu berechnen. Es verwendet auch eine FPU zum Laden, Speichern und Vergleich von Zahlen in mehreren Ganzzahl- und schwimmenden Punktdatentypen.
Viele Prozessoren enthalten keine schwimmende Punkteinheit. Die meisten Mikroprozessoren, die von Intel Corporation und Motorola vor den späten 1980er Jahren hergestellt wurden, enthalten beispielsweise keine. Viele RISC -Prozessoren (Reduzierung des Anweisungssatzes Computing) und eingebettete Controller haben auch keine. Diese Chips enthalten eine arithmetische Logikeinheit (ALU), um grundlegende Ganzzahl arithmetische und bitweise Logikfunktionen auszuführen. FLoating Point Math wird jedoch von einem externen Co-Prozessor oder einer Softwarebibliothek behandelt.
Die meisten Prozessoren und Softwaresysteme implementieren den Standard für Electrical and Electronics Engineers (IEEE) für Gleitkomma -Operationen. Der IEEE-754-Standard wurde erstmals 1985 veröffentlicht und 2008 um zusätzliche Datentypen erweitert. Es definiert mehrere Ganzzahl- und Schwimmpunkt -Datentypen mit jeweils eigener Präzision, Darstellung und numerischer Reichweite. Es definiert auch viele arithmetische Operationen, Methoden zur Rundung und Handhabung von Ausnahmen wie einer Aufteilung von Null. Unabhängig davon
Neben Addition, Subtraktion, Multiplikation und Abteilung kann eine schwimmende Punkteinheit viele andere Vorgänge ausführen. Dazu gehören häufig Skalierung, Quadratwurzel und logarithmische Berechnungen. Sinus, cEs werden in der Regel ebenfalls osin- und teilweise tangenten -trigonometrische Funktionen bereitgestellt. Ganzzahl- und schwimmende Punktzahlen können mit der FPU verglichen und von einer Präzision in eine andere umgewandelt werden. Sie können auch in beide Richtungen gerundet und direkt auf den Hauptspeicher des Prozessors gespeichert werden.
Die FPU eines Grafikprozessors kann häufig wiederholte Funktionen umfassen, die dreidimensionale Objektdrehungen oder -animationen üblich sind. Viele eingebettete Controller sind mit Prozessoren entwickelt, die für die digitale Signalverarbeitung (DSP) optimiert wurden. Diese können in Audio- und Kommunikationsanwendungen verwendet und FPUs enthalten, die beispielsweise bei schnellen Fourier -Transformationen (FFTs) gut sind. Kryptographieprozessoren umfassen häufig eine FPU zur Hochgeschwindigkeitsberechnung von mathematischen Verschlüsselungsalgorithmen. Allgemeine Multiple-Core-Prozessoren können auch eine schwimmende Punkteinheit für jeden regulären Prozessorkern enthalten.