¿Qué es una unidad de punto flotante?
Una unidad de punto flotante es un bloque funcional de un procesador de computadora que realiza operaciones aritméticas de punto flotante. También conocido por la FPU acrónimo, una unidad de punto flotante también puede ser un coprocesador físicamente separado. Una FPU generalmente accede a los datos a través de los mismos modos de direccionamiento que el resto del procesador y generalmente incluye sus propios registros. Un procesador utiliza una FPU para calcular funciones aritméticas trigonométricas, logarítmicas y básicas de punto flotante. También utiliza una FPU para cargar, almacenar y comparar números en varios tipos de datos enteros y de puntos flotantes.
Muchos procesadores no incluyen una unidad de punto flotante. La mayoría de los microprocesadores producidos por Intel Corporation y Motorola Incorporated antes de fines de la década de 1980 no incluyen uno, por ejemplo. Muchos procesadores de computación establecidos de instrucciones (RISC) y controladores integrados tampoco tienen uno. Estos chips incluyen una unidad lógica aritmética (ALU) para realizar funciones de aritmética entera básica y lógica bit a bitwise. FSin embargo, las matemáticas de punto de loates son manejados por un coprocesador externo o una biblioteca de software.
La mayoría de los procesadores y sistemas de software implementan el estándar del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) para operaciones de puntos flotantes. El estándar IEEE-754 se lanzó por primera vez en 1985 y se expandió en 2008 para incluir tipos de datos adicionales. Define varios tipos de datos enteros y de puntos flotantes, cada uno con su propia precisión, representación y rango numérico. También define muchas operaciones aritméticas, métodos de redondeo y manejo de excepciones como una división por cero. Si las matemáticas son realizadas por una unidad de punto flotante o no, el estándar de punto flotante IEEE garantiza resultados idénticos.
Además de suma, resta, multiplicación y división, una unidad de punto flotante puede realizar muchas otras operaciones. Estos a menudo incluyen escala, raíz cuadrada y cálculos logarítmicos. Sine, cLas funciones trigonométricas tangentes de osina y tangente parcial generalmente también se proporcionan. Los números de puntos enteros y flotantes se pueden comparar con la FPU y convertirse de una precisión a otra. También se pueden redondear en cualquier dirección y almacenarse directamente a la memoria principal del procesador.
La FPU de un procesador de gráficos puede incluir funciones a menudo repetidas comunes a la rotación o animación de objetos tridimensionales. Muchos controladores integrados están diseñados con procesadores optimizados para el procesamiento de señales digitales (DSP). Estos pueden usarse en aplicaciones de audio y comunicaciones y pueden contener FPU, que son buenas para transformaciones rápidas de Fourier (FFT), por ejemplo. Los procesadores de criptografía a menudo incluyen una FPU para el cálculo de alta velocidad de los algoritmos de cifrado con pesas matemáticas. Los procesadores generales de múltiples núcleos también pueden incluir una unidad de punto flotante para cada núcleo de procesador regular.