Hva er en flytende punktenhet?

En flytende punktenhet er en funksjonell blokk av en datamaskinprosessor som utfører flytende punkt aritmetiske operasjoner.Også kjent av forkortelsen FPU, kan en flytende punktenhet også være en fysisk separat medprosessor.En FPU får vanligvis tilgang til data via de samme adressemodusene som resten av prosessoren og inkluderer generelt sine egne registre.En prosessor bruker en FPU for å beregne trigonometriske, logaritmiske og grunnleggende flytende punkt aritmetiske funksjoner.Den bruker også en FPU for å laste, lagre og sammenligne tall i flere heltall- og flytende punktdatatyper.

Mange prosessorer inkluderer ikke en flytende punktenhet.De fleste av mikroprosessorene produsert av Intel Corporation og Motorola Incorporated før slutten av 1980 -tallet inkluderer ikke en, for eksempel.Mange reduserte instruksjonssett databehandling (RISC) prosessorer og innebygde kontrollere har heller ikke en.Disse brikkene inkluderer en aritmetisk logikkenhet (ALU) for å utføre grunnleggende heltall aritmetiske og bitvis logiske funksjoner.Floating Point-matematikk håndteres imidlertid av en ekstern medprosessor eller et programvarebibliotek.IEEE-754-standarden ble først utgitt i 1985 og utvidet i 2008 til å omfatte flere datatyper.Den definerer flere heltall- og flytende punktdatatyper, hver med sin egen presisjon, representasjon og numerisk rekkevidde.Den definerer også mange aritmetiske operasjoner, metoder for avrunding og håndtering av unntak som en divisjon med null.Enten matematikken utføres av en flytende punktenhet eller ikke, garanterer IEEE Floating-Point Standard identiske resultater.

Foruten tillegg, subtraksjon, multiplikasjon og inndeling, kan en flytende punktenhet utføre mange andre operasjoner.Disse inkluderer ofte skalering, kvadratrot og logaritmiske beregninger.Sinus, kosinus og delvis tangent trigonometriske funksjoner er vanligvis også gitt.Heltall og flytende punkttall kan sammenlignes med FPU og konverteres fra en presisjon til en annen.De kan også avrundes i begge retninger og lagres direkte til prosessorene hovedminne.

FPU for en grafikkprosessor kan omfatte ofte gjentatte funksjoner som er felles for tredimensjonal objektrotasjon eller animasjon.Mange innebygde kontrollere er designet med prosessorer optimalisert for digital signalbehandling (DSP).Disse kan brukes i lyd- og kommunikasjonsapplikasjoner og kan inneholde FPU -er, som for eksempel er gode på Fast Fourier Transforms (FFTS).Kryptografiprosessorer inkluderer ofte en FPU for høyhastighetsberegning av matematikk-tunge krypteringsalgoritmer.Generelle prosessorer med flere kjerner kan også inkludere en flytende punktenhet for hver vanlig prosessorkjerne.