⑴ 簡述浮點運算中溢出處理方法
溢出就是超出了機器數所能表示的數據范圍,浮點數的范圍是由階碼決定的。當運算階碼大於最大階碼時,屬溢出;當運算階碼小於最小負階碼時,計算機按0處理。
⑵ 處理器 整數運算和浮點運算還進行哪些運算呢數據的讀取,存儲是什麼運算處理3d游戲的動作,是什麼
這個涉及計算機指令,買本匯編語言的書看看就知道了,大型游戲所有計算都用得到
⑶ 為什麼整數/浮點的除法不能流水,但仍然要劃分為多個階段
32浮點數是不是IEEE754標準的?首先在除法器中會用到浮點數的加法器和減法器,如果你要求高性能的加減器的話建議樓主自己設計,如果要求不高可以直接使用quartus提供的IP核。至於要用到的乘法器的話可以用布爾壓縮演算法來設計。
⑷ 在運算器內部,浮點減得流水屬於() A 處理器級 B 元件及流水 C 系統級 D 部件及流水
在運算器內部,浮點減得流水屬於(D) 。A 處理器級 B 元件級流水 C 系統級 D 部件級流水
⑸ 每秒6萬億次浮點運算是個什麼概念
文載供參考計算機的運算是通過CPU進行的。最基本的運算是算術運算,即+,-,*,/。參與算術的值和理論數學中是不同的,因為逗一尺之棰,日取其半,永世不竭地。在計算機內部表示的只能是精確數字,所以無限小數是不可能表達的。這是第一個觀點:計算機的數值,與人接觸的數值有所不同。
第二個觀點:計算機的運算實現,與人不同。計算機內部是通過電路的通斷開業控制兩種狀態,以至表達二進制數;而人表達的是十進制數。
所以,這就決定了計算機,可以直接用加法器來完成整數(其實是非負整數)的算術運算,進一步加一個符號位(不管是原碼還是補碼)來表示負整數的運算,所以,即使是最早的CPU8088/8086,也支持這種類型的運算。但加法器不能處理浮點數據的運算,簡單的說就是有小數點的數值。對這種數據,首先得有一種好的浮點數表示法。最終採用的是:尾數、階數符號位各佔一位,然後再對其餘數位尾數、階數的有效數位合理分配。也就是說,採用的是二進制的科學計數法。
在運算時,遠遠要比整類型的數值運算復雜,因為不僅尾數要參與運算,階數也要參與,並且需要對尾數和階數的符號位都進行處理,所以,開始的CPU並沒有能力進行浮點運算(8088/8086,80286,80386SX),需要浮點運算時,由CPU通過軟體模擬來實現,所以,進行浮點運算時就會慢很多。
為提高計算機性能,Intel公司為80386SX CPU設計了浮點運算協處理器80387,配合使用就提高了運算速度(80486SX配套的是80487)。同期,Intel公司也生產了集成了協處理器的CPU:80386DX、80486DX。到了奔騰時代,生產廠商把協處理全部集成在CPU內部,成為不可缺少的部分,這樣就不在有帶/不帶協處理器的CPU一說了。但整類型數值運算是由加法器完成的,小數類型是由集成在CPU內部的數學協處理器完成的。現在,所有數值運算都是由協處理器完成的,哪怕沒有分離出來。
⑹ 浮點數流水線性能提升使用了什麼並行技術
流水線技術是並行處理技術的一種,一條流水線上可以同時處理幾條指令(的不同階段),雖然指令最終還是一個個離開流水線的(也就是完成全部處理階段),但是前後兩條指令處理完成的時間間隔遠小於每條指令在流水線中的時間。流水線是時間並行技術,除此之外的並行技術叫做空間並行技術。流水線結構因其高速性在很多數字電路中得到了廣泛的應用,目前的DSP、ARM等器件也是基於流水線結構的。流水線可以簡單的理解為在時鍾的作用下,每一拍完成一個簡單運算。需要注意的時候,由於內部的運算都是在時鍾作用下進行,所以涉及到運算的中間變數都必須定義成寄存器結構的。另外對於一次運算可能要經過多個時鍾周期才能得到結果,但是如果對於批量的數據,就可以認為是單周期得到運算結果。所以流水線結構的乘法器在對於單個運算時它的高速性並不能得以體現,只有在批量數據運算過程中才能體現出其高速性。乘法器在時鍾信號Clock的作用下,第一個時鍾信號上升沿的時候第一拍先取數據,第二個時鍾上升沿時候第一拍對取得的數據進行位乘,同時第二拍開始取數據,第三個時鍾上升沿的時候第一拍進行第一步加法運算,第二拍進行位乘,同時第三拍開始取數據,第四個時鍾上升沿的時候第一拍完成第二次加法並送出結果,第二拍則完成第一步加法,第三拍完成位乘,同時第四拍完成取數據,再往後走,會每一個時鍾周期送出一個運算結果。這就是為什麼流水線結構的乘法器在單次運算的過程中它的高速性不能得到體現原因。
⑺ 計算機組成原理,什麼是浮點運算結果規格化處理
浮點數比定點數的表述范圍寬,有效精度高,更適合於科學計算與工程計算。浮點運算可分為2類:非規格化和規格化浮點運算。非規格化浮點運算,不要求操作數是規格化數,對運算結果也不要求規格化處理。而規格化浮點運算只能對規格化的浮點數進行操作,並且要求對運算結果加以規格化處理。由於規格化浮點數具有惟一的表示形式,而且在計算機中尾數能獲得最大的有效數字,所以在一般的計算機中選用規格化浮點運算。
在浮點運算中,階碼和尾數是分別進行運算的,並且都是定點數(階碼為定點整數,尾數為定點小數)。因此,可以說,浮點運算器是定點運算器的擴充和強化。一般浮點運算器都至少具有2個定點數邏輯運算單元,一個用於階碼的比較和運算,另一個用於尾數的運算。階碼運算器用來求階差,修改階碼等操作,一般只進行加減運算。而尾數部件不但有加法器用以求和,還應有左移和右移線路,以實現對尾數的操作。
規格化處理:尾數進行運算的結果必須變成規格化的浮點數,對於雙符號位的補碼尾數來說,就必須是
001×××…×× 或110×××…××的形式
若不符合上述形式要進行左規或右規處理。
⑻ 浮點運算圖形處理能力是什麼
當我們用不同的電腦計算圓周率時,會發現一台電腦的計算較另一台來講結果更加精確。或者我們在進行槍戰游戲的時候,當一粒子彈擊中牆壁時,牆上剝落下一塊牆皮,同樣的場面在一台電腦上的表現可能會非常的呆板、做作;而在另外一台電腦上就會非常生動形象,甚至與我們在現實中看到的所差無幾。
以上我們看到的一切,都源於CPU內部添加的「浮點運算功能」。浮點運算能力是關繫到CPU的多媒體,3D圖形處理的一個重要指標。P4中只有2個浮點執行單元,而其中一個單元要同時處理FADD? FMUL? MMX? SSE? 和SSE2,所以P4處理器的浮點單元設計應該是整個處理器設計中最薄弱的部分。AMD則為Athlon設計了3個並行的浮點、多媒體執行單元。其中一個是浮點的存儲,一個是浮點加,一個是浮點乘,其中浮點加和浮點乘是分開的,所以Athlon中就有兩個並行的浮點通道,三個執行單元,而且相互之間完全不受干擾,這是所謂的超標量的浮點結構,可以說Athlon的浮點運算無疑是目前最強的。
⑼ 指令流水線和浮點加法運算流水線 加速比 計算方法為何不一樣
第二題的算式約掉了一部分
近似的約掉了
方法仍然是一個 加速比就是用順序執行時間/流水線處理時間
⑽ 求浮點運算代價
1. 你這里的i是浮點數? 浮點數的話似乎是不能這么優化的。 但是c提供一些專門的浮點函數可以做類似的事情(直接處理浮點數的冪次),你去查查看吧
2. 浮點乘除就是有效部分相乘然後調整冪次, 加減就是調整成相同的冪次然後加減。 總的來說浮點數做加減乘除的效率是接近的。(不像整數運算,加減比較快)
3. 在很多晶元上浮點數運算要佔用接近20的時鍾周期, 在有些晶元上比你估計的20倍差距還要大。 浮點數運算非常低效又非常重要,所以從386時代浮點協處理器就很普及了,後來直接把這個協處理器做在cpu裡面, 現在的這些cpu都是帶浮點處理器的, 一次浮點運算只需要2,3個時鍾周期,這已經跟整數乘法差不多了(有些閹割版本處理器這方面會差一些)。 總的來說如果你考慮的是pc上的編程,那麼浮點運算性能只是略差。 但如果你要做其他晶元的編程的話 你必須先了解一下這個板子上到底有沒有浮點處理器,沒有的話性能差距會非常非常大 ,盡量就別用了