Co to jest jednostka zmiennoprzecinkowa?

Jednostka zmiennoprzecinkowa jest funkcjonalnym blokiem procesora komputerowego, który wykonuje operacje arytmetyczne o zmiennym punkcie. Znana również akronimem FPU, jednostka zmiennoprzecinkowa może być również fizycznie oddzielnym przetwarzaniem. FPU zwykle uzyskuje dostęp do danych za pomocą tych samych trybów adresowania, co reszta procesora i ogólnie obejmuje własne rejestry. Procesor wykorzystuje FPU do obliczania trygonometrycznych, logarytmicznych i podstawowych funkcji arytmetycznych o zmiennym punkcie. Używa również FPU do ładowania, przechowywania i porównywania liczb w kilku typach danych liczb całkowitych i zmiennoprzecinkowych.

Wiele procesorów nie zawiera jednostki zmiennoprzecinkowej. Większość mikroprocesorów wyprodukowanych przez Intel Corporation i Motorola zarejestrowane na przykład nie zawiera na przykład jednego. Wiele procesorów obliczeniowych ustawionych instrukcji (RISC) i wbudowanych kontrolerów też ich nie ma. Te układy zawierają arytmetyczną jednostkę logiczną (ALU) do wykonywania podstawowych funkcji logicznych arytmetycznych i bitowych. FMatematyka z punktu lakierowania jest jednak obsługiwana przez zewnętrznego przetwarzającego lub biblioteki oprogramowania.

Większość procesorów i systemów oprogramowania wdraża standard Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) dla operacji zmiennoprzecinkowych. Standard IEEE-754 został wydany po raz pierwszy w 1985 r. I rozszerzony w 2008 r., O obejmuje dodatkowe typy danych. Definiuje kilka typów danych liczb całkowitych i zmiennoprzecinkowych, każdy z własną precyzją, reprezentacją i zakresem liczbowym. Definiuje także wiele operacji arytmetycznych, metody zaokrąglania i obsługi wyjątków, takich jak podział zero. Niezależnie od tego, czy matematyka jest wykonywana przez jednostkę zmiennoprzecinkową, czy nie, standard zmiennoprzecinkowy IEEE gwarantuje identyczne wyniki.

Oprócz dodania, odejmowania, mnożenia i podziału, jednostka zmiennoprzecinkowa może wykonywać wiele innych operacji. Często obejmują one skalowanie, kwadratowe i logarytmiczne obliczenia. Sine, cZazwyczaj również dostarczane są również funkcje trygonometryczne systemonometryczne i częściowe. Liczby liczb całkowitych i pływających można porównać z FPU i przekonwertować z jednej precyzji na drugą. Można je również zaokrąglić w dowolnym kierunku i przechowywać bezpośrednio do pamięci głównej procesora.

FPU procesora graficznego może zawierać często powtarzane funkcje wspólne dla trójwymiarowej obrotu obiektów lub animacji. Wiele wbudowanych kontrolerów zostało zaprojektowanych z procesorami zoptymalizowanymi pod kątem cyfrowego przetwarzania sygnałów (DSP). Mogą być one używane w aplikacjach audio i komunikacyjnych i mogą na przykład zawierać FPU, które są dobre w szybkich transformacjach Fouriera (FFTS). Procesory kryptografii często obejmują FPU do szybkiego obliczenia algorytmów szyfrowania matematyki. Ogólne wielordzeniowe procesory mogą również obejmować jedną jednostkę zmiennoprzecinkową dla każdego regularnego rdzenia procesora.

INNE JĘZYKI