Hva er en flytende Point Unit?

January 5  by Eliza

En flyttallsenhet er en funksjonell blokk av en datamaskin prosessor som utfører flyttall aritmetiske operasjoner. Også kjent under forkortelsen FPU, kan en flyttallsenhet være en fysisk-egen co-prosessor også. En FPU aksesserer vanligvis data via de samme adresseringsmodi som resten av prosessoren og generelt omfatter sine egne registre. En prosessor bruker en FPU å beregne trigonometriske, logaritmiske og grunnleggende flyttallsaritmetikk funksjoner. Den bruker også en FPU å laste inn, lagre og sammenligne tall i flere heltall og flyttall datatyper.

Mange prosessorer inkluderer ikke en flyttallsenhet. De fleste av de mikroprosessorer produsert av Intel Corporation, og Motorola Incorporated før slutten av 1980 inkluderer ikke en, f.eks. Mange Redusert Instruction Set Computing (RISC) prosessorer og innebygde kontroller ikke har en heller. Disse chips tar med en Aritmetisk logisk enhet (ALU) for å utføre grunnleggende heltall aritmetiske og bitvis logiske funksjoner. Flyttall matematikk håndteres av en ekstern co-prosessor eller et programvarebibliotek, imidlertid.

De fleste prosessorer og programvare systemer implementere Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standard for flyttallsoperasjoner. IEEE-754-standarden ble først utgitt i 1985 og utvidet i 2008 til å omfatte flere datatyper. Det definerer flere heltall og flyttall datatyper, hver med sin egen presisjon, representasjon og numerisk område. Den definerer også mange aritmetiske operasjoner, metoder for avrunding og håndtering av unntak som en divisjon med null. Om regnestykket er utført av en flyttallsenhet eller ikke, IEEE flyttalls standarden garanterer identiske resultater.

Foruten addisjon, subtraksjon, multiplikasjon og divisjon, kan en flyttallsenhet utføre mange andre operasjoner. Dette omfatter ofte skalering, kvadratrot og logaritmiske beregninger. Sinus, cosinus og delvis tangent trigonometriske funksjoner er vanligvis gitt i tillegg. Heltall og flyttall kan sammenlignes med FPU og konvertert fra en presisjon til en annen. De kan også være avrundet i begge retninger, og som er lagret direkte i prosessorens hovedhukommelse.

FPU av en grafikkprosessor kan omfatte ofte gjentatte funksjoner som er felles for tredimensjonal gjenstand rotasjon eller animasjon. Mange embedded kontrollere er utformet med prosessorer som er optimalisert for digital signalbehandling (DSP). Disse kan brukes i lyd og kommunikasjonsprogrammer og kan inneholde FPUS, som er gode på Fast Fourier forvandler (FFTs), for eksempel. Kryptografi prosessorer inkluderer ofte en FPU for høyhastighets beregning av matematikk-tunge krypteringsalgoritmer. Generelle flerkjerneprosessorer kan også inkludere en flyttallsenhet for hver vanlige prosessorkjerne.