高性能浮点乘、加部件的研究与实现

发布时间：2021-03-18 12:46

　　浮点乘、加部件是高性能微处理器的核心运算部件之一,其速度对整个微处理器性能具有很大的影响。对高性能浮点乘、加的研究具有广泛的应用价值和重要的现实意义。本文对X处理器的浮点乘、加部件进行研究和优化设计,课题的研究内容做为国家重大项目“高性能X处理器”的一部分,研究成果直接应用于工程实践。主要研究成果包括以下几点:1.对高性能浮点乘法、浮点加法及其关键技术进行研究,在此基础上设计并实现了X处理器的高性能浮点乘法器和浮点加法器;2.设计了一套适合X处理器的前导0检测（LZD）电路,该电路不仅能快速检测前导0,还能提前计算出规格化字节移位量,使得前导0检测可以和规格化移位器的粗粒度移位操作并行执行,进一步减少了关键路径的长度;3.对浮点加法部件进行优化设计,将舍入合并技术应用到X处理器单数据通路浮点加法结构上,从而把舍入操作提前到和主加法操作并行执行,省去关键路径上的一个长延迟舍入加法器。4.整个设计通过了各种输入下包括IEEE CC754标准测试向量、特殊操作数、边界数据和大量的随机数的测试,用充分的测试保证了设计的正确性。最后,本文对所设计的浮点乘、加部件进行了综合和优化,将浮点乘法和加法... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

具有3个XOR门延时的4:2压缩器[12]

图 3-9 i=k 到 k+1 的扩展示意图,2( 1) / 2 ( 1 1) / 2 kC k k k k= + = + = 积的 1 的个数为:1,11 kNUM C k+= + 根据引理一,有1,10kS+=1,1) / 2 k+=积的 1 的个数为:1,22 kNUM C += +引理二,有1,21kS+=级的加法结果为1,21kS+= ,1,10kS+= 1 。假设所有部分积都为正的,那么作为制表示的最终值为 1010…1011 形式65位110

【参考文献】：
期刊论文
[1]67×67位乘法器的改进四阶Booth算法实现[J]. 康潇亮,雷绍充,梁峰.  电子器件. 2007(04)
[2]一种并行的Sticky位计算方法[J]. 郝志刚,曾献君.  计算机工程与科学. 2006(04)
[3]浮点加法器的低功耗结构设计[J]. 高海霞,杨银堂.  微电子学. 2002(02)

硕士论文
[1]高性能浮点单元的分析与设计[D]. 仇冀宏.合肥工业大学 2007
[2]支持并行整数乘的双通路浮点融合乘加结构的研究与实现[D]. 凌智强.国防科学技术大学 2006



本文编号：3088350