JP2009512017A - 選択可能な下位精度を有する浮動小数点プロセッサ - Google Patents
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Abstract
選択可能な下位精度を有する浮動小数点プロセッサは浮動小数点フォーマット内の複数のビットを蓄積するように構成されたレジスタ、コントローラ、および浮動小数点数学演算子を含む。コントローラは、ユーザ入力に応じて、浮動小数点演算子のための下位精度を選択するように構成される。コントローラは、選択された下位精度に従って、ビットのサブセットを決定するように構成される。浮動小数点演算子はビットのサブセットのみを使用して浮動小数点演算を実行するように構成される。浮動小数点演算子内で使用されない過剰ビットは低漏洩状態内に押し込まれてもよい。浮動小数点演算に起因する出力値は選択された下位精度に切り詰められるかまたはまるめられる。
Description
浮動小数点プロセッサはある数学的な計算、例えば、乗算、割算、三角関数、および指数関数、を高速で行う専門化された計算ユニットである。よって、強力な計算システムはしばしば、主プロセッサの部分としてかまたは共同プロセッサとして、浮動小数点プロセッサを組み込む。1数字の浮動小数点表示は典型的に符号部、指数、および仮数を含む。浮動小数点数の数値を見つけ出すために、仮数は指数の冪に累乗された底(base)(通常コンピュータでは2)によって掛け合わされる。符号は結果値にあてはめられる。
浮動小数点プロセッサの1つの実施形態では、浮動小数点プロセッサは1つまたはそれ以上の浮動小数点フォーマット内の複数のビットを蓄積するように構成された浮動小数点レジスタ、コントローラ、および少なくとも1つの浮動小数点演算子を含む。コントローラは浮動小数点演算用の指定された精度の下位精度を選択するように構成される。コントローラは、選択された下位精度に従って、複数のビットのサブセットを決定するようにさらに構成される。浮動小数点演算子は複数のビットのサブセットのみを使用して浮動小数点演算を実行するように構成される。
添付された図面に関して下に述べられた詳細説明は本発明のいろいろな実施形態を記述することを意図しているが、しかし本発明がその中で実行できる実施形態のみを示そうとは思わない。詳細説明は、本発明の徹底的な理解を可能とするために、特別の詳細を含む。しかしながら、本発明がこれらの特別の詳細無しに実施されうることはこの分野の技術者によって理解されねばならない。いくつかの事例では、本発明の概念をより明瞭に図示するために、周知の構造およびコンポーネントはブロック図形式で示される。
Claims (31)
- 浮動小数点演算を実行する方法であって、
浮動小数点演算のためのフォーマットを選択すること、
該浮動小数点演算のための下位精度を選択すること、
選択された下位精度に従い、浮動小数点レジスタ内に蓄積された複数のビットのサブセットを決定すること、なお、該浮動小数点レジスタは指数ビットを蓄積するように構成された指数セクションおよび端数ビットを蓄積するように構成された端数セクションを含み、そして該過剰ビットは端数ビットを含み、そして、
該複数のビットの該サブセットのみを使用して該浮動小数点演算を実行すること
を含む方法。 - 該複数のビットの該サブセットを決定することは、該サブセットから1つまたはそれ以上の過剰ビットを排除することを含む、請求項1記載の方法。
- 該過剰ビットを低漏洩状態に押し込むことをさらに含む、請求項2記載の方法。
- 該浮動小数点演算を実行することは、
該選択された下位精度によって特徴づけられた入力番号を発生するために、該レジスタから該サブセット内に含まれた該ビットのみを読み取ること、および該過剰ビットのいずれをも読み取らないこと、そして
複数の出力ビットを有する出力番号を発生するために、該入力番号上で該浮動小数点演算を実行すること
を含む、請求項2記載の方法。 - 該出力番号から該選択された下位精度を超過する該出力ビットのいずれかを切り詰めることをさらに含み、それにより該選択された下位精度によって特徴づけられた切り詰められた出力番号を発生する、請求項4記載の方法。
- 該出力番号を該選択された下位精度にまるめることをさらに含む、請求項4記載の方法。
- 該サブセット内の該ビットを読み取ることは該サブセット内の該ビットラインのすべてをプリチャージすること、および該過剰ビットのすべてをディスチャージされた状態のままにすることを含む、請求項4記載の方法。
- 該浮動小数点演算を実行することは
該レジスタから該複数のビットのすべてを読み取ること、
読み取られた該ビットから、該過剰ビットのすべてを切り詰め、それにより該選択された下位精度によって特徴づけられた切り詰められた入力番号を発生すること、および
複数の出力ビットを有する出力番号を発生するために該切り詰められた入力番号上で該浮動小数点演算を実行すること
を含む、請求項2記載の方法。 - 該出力番号から該選択された下位精度を超過する該出力ビットのいずれかを切り詰めることをさらに含む、請求項8記載の方法。
- 該出力番号を該選択された下位精度にまるめることをさらに含む、請求項8記載の方法。
- 該浮動小数点演算を実行することはすべての過剰ビットをゼロに押し込むことを含む、請求項2記載の方法。
- 該レジスタは複数のレジスタエレメントを具備し、各レジスタエレメントは該複数のビットのそれぞれの1つに対応し、そして該浮動小数点演算を実行することは該過剰ビットの1つに対応する該レジスタエレメントのいずれかをターンオフすることを含む、請求項2記載の方法。
- 該浮動小数点演算を実行することは該過剰ビットのいずれかから該サブセット内のいずれかの1つへのキャリーアウトをブロックすることを含む、請求項2記載の方法。
- 該浮動小数点フォーマットは、
1つのサインビット、8指数ビット、および23端数ビットを含むシングルフォーマット、
1つのサインビット、11指数ビット、および52端数ビットを含むダブルフォーマット、および
1つのサインビット、15指数ビット、および64仮数ビットを含む拡張フォーマット、
の少なくとも1つを含む請求項1記載の方法。 - 該浮動小数点演算は、浮動小数点加算、浮動小数点減算、浮動小数点乗算、浮動小数点割算、浮動小数点平方根抽出、浮動小数点三角関数計算、浮動小数点指数関数計算、および浮動小数点対数関数計算の少なくとも1つを含む、請求項1記載の方法:。
- 浮動小数点プロセッサであって、
浮動小数点フォーマット内の複数のビットを蓄積するように構成されたレジスタ、
浮動小数点演算のための下位精度を選択するように構成された、および該選択された下位精度に従って該複数のビットのサブセットを決定するようにさらに構成されたコントローラ、および
該複数のビットの該サブセットのみを使用して該浮動小数点演算を実行するように構成された浮動小数点演算子
を具備する浮動小数点プロセッサ。 - 該コントローラはユーザ入力に応じて該下位精度を選択するようにさらに構成された、請求項16記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該コントローラは該サブセットから1つまたはそれ以上の過剰ビットを排除することによって該ビットの該サブセットを決定するようにさらに構成される、請求項16記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該浮動小数点レジスタは指数ビットを蓄積するように構成された指数セクションおよび端数ビットを蓄積するように構成された端数セクションを具備し、および
該過剰ビットは端数ビットを具備する、
請求項18記載の浮動小数点プロセッサ。 - 該コントローラは該過剰ビットを低漏洩状態に押し込むようにさらに構成される、請求項18記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該浮動小数点演算子は、
浮動小数点加算および減算を実行するように構成された浮動小数点加算器、
浮動小数点乗算を実行するように構成された浮動小数点乗算器、
浮動小数点割算を実行するように構成された浮動小数点除算器、
浮動小数点平方根抽出を実行するように構成された浮動小数点平方根抽出器、
浮動小数点指数関数を計算するように構成された浮動小数点指数演算子、
浮動小数点対数関数を計算するように構成された浮動小数点対数演算子、および
浮動小数点三角関数を計算するように構成された浮動小数点三角関数演算子下記の少なくとも1つを具備する、
請求項16記載の浮動小数点プロセッサ。 - 該浮動小数点演算子は該選択された下位精度によって特徴づけられた1つまたはそれ以上の浮動小数点番号を入力として受け入れるように、該レジスタから該サブセット内の該ビットのみを読み取るように、および該過剰ビットのいずれをも読み取らないようにさらに構成され、および
該浮動小数点演算子は複数の出力ビットを有する出力番号を発生するように1つまたはそれ以上の入力浮動小数点番号上で該浮動小数点演算を実行するようにさらに構成される、
請求項18記載の浮動小数点プロセッサ。 - 該浮動小数点演算子は該出力番号から該選択された下位精度を超過する該出力ビットのいずれかを切り詰めるようにさらに具備され、それにより該選択された下位精度によって特徴づけられた切り詰められた出力番号を発生する、
請求項22記載の浮動小数点プロセッサ。 - 該浮動小数点演算子は該出力番号を該選択された下位精度にまるめるようにさらに構成される、請求項22記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該浮動小数点演算子は該サブセット内の該ビットのすべてをプリチャージするように、および該過剰ビットのすべてをディスチャージされた状態のままにするようにさらに構成される、請求項22記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該浮動小数点演算子は該レジスタから該レジスタ内に蓄積された該複数のビットのすべてを読み取るようにさらに構成され、
該浮動小数点演算子は読み取られた該ビットから、該過剰ビットのすべてを切り詰めるようにさらに構成され、それにより該選択された下位精度によって特徴づけられた切り詰められた入力番号を発生し、および
該浮動小数点演算子は複数の出力ビットを有する出力番号を発生するために該切り詰めるられた入力番号上で該浮動小数点演算を実行するようにさらに構成される、請求項18記載の浮動小数点プロセッサ。 - 該浮動小数点演算子は該出力番号から該選択された下位精度を超過する該出力ビットのいずれかを切り詰めるようにさらに構成される、請求項26記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該浮動小数点演算子は該出力番号を該選択された下位精度にまるめるようにさらに構成される、請求項26記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該コントローラはすべての過剰ビットをゼロに押し込むようにさらに構成される、請求項18記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該レジスタは複数のレジスタエレメントを具備し、各レジスタエレメントは該複数のビットのそれぞれの1つに対応し、そして該コントローラは該過剰ビットの1つに対応する該レジスタエレメントのいずれかをターンオフするようにさらに構成される、請求項18記載の浮動小数点プロセッサ。
- 該コントローラはキャリングオーバから該サブセット内のビットの1つへの該過剰ビットのいずれかをブロックオフするように構成される、請求項18記載の浮動小数点プロセッサ。
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