單、雙、擴展精度自適應(yīng)浮點乘、除和開方運算單元的實現(xiàn).pdf

1、在當代的處理器設(shè)計中，通常使用專用部件來進行浮點計算，即浮點運算單元(FPU)。高精度計算、圖形加速、數(shù)字信號處理等應(yīng)用對浮點處理的要求越來越高，因此，F(xiàn)PU也成為當代微處理器中一個重要組成部分。由于集成電路技術(shù)的發(fā)展，芯片的集成密度大大提高，浮點運算能力成為繼頻率后評價CPU性能的又一重要指標。浮點運算能力的高低不僅決定了該CPU的性能，而且決定了該CPU的應(yīng)用領(lǐng)域，如何提高FPU的性能早已成為一個重要的研究課題。
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2、從浮點格式標準出發(fā)，分析了浮點乘、除和開方的運算原理和計算公式，并在深入研究了基于牛頓迭代的Goldschmidt算法之后，設(shè)計并實現(xiàn)了高速浮點除法和開方運算單元，并成功的將浮點乘法運算融入其中，實現(xiàn)了乘法器的復(fù)用。本文所設(shè)計單元，支持單、雙、擴三種浮點精度格式，除法運算分別需要15、19、23個周期，開方運算分別需要19、26、34個周期，乘法運算無論何種精度均只需5周期。在功能上，該單元可以完成浮點乘、除和開方等多種運算。在硬件實現(xiàn)