2つの浮動小数点倍精度加算器を用いた仮数部104ビット拡張倍精度加算器 (コンピュータシステム) -- (デザインガイア2014 : VLSI設計の新しい大地)  [in Japanese] An extended precision floating-point adder with 104-bit significand using two double precision floating-point adders  [in Japanese]

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Abstract

近年,高速な高精度計算の必要性が高まっている.しかし,IEEE754に準拠した4倍精度浮動小数点演算をハードウェアでサポートするには大きなコストが必要となる.また,2つの倍精度浮動小数点数を用いて擬似的に4倍精度浮動小数点演算を行うdouble-double演算は,倍精度浮動小数点演算と比較して10倍以上の計算時間が必要となる.そのため,本報告ではSIMD拡張命令対応のマイクロアーキテクチャが持つ複数の演算ユニット及び広いデータ転送パスを利用し,高精度な浮動小数点演算を1命令で行う手法を提案する.符号ビット,11ビットの指数部,104ビットの仮数部から構成される拡張倍精度浮動小数点形式を用い,2つの倍精度浮動小数点数と同様に128ビットレジスタに保存する.拡張倍精度浮動小数点加算器は既存の2つの倍精度浮動小数点加算器にハードウェアを追加することで構成し,1つの拡張倍精度浮動小数点加算または2つの倍精度浮動小数点加算を選択できるようにする.SIMD拡張命令用の128ビット幅のデータ転送パスを利用することで,新たなデータ転送パスを設けることなく拡張倍精度浮動小数点数を扱うことが可能となる.

In recent years, high speed and high precision computing is increasingly needed. Hardware support for IEEE754 compliant quadruple precision arithmetic is expensive. A computation time to perform double-double precision arithmetic which perform quadruple precision arithmetic by using two double precision floating point number is 10 times larger than double precision arithmetic. In this report, we propose a technique to enable high precision computing by using multiple FP units and wide datapath for SIMD extensions. We define an extended precision FP format which consist of a sign bit, 11-bit exponent, and 104-bit significand. An extended FP number is stored in a 128-bit register. An extended FP adder is designed by adding small hardware to two existing double precision FP adder, and can calculate one extended precision ADD or two double-precision ADD. We use a 128-bit datapath for SIMD extensions, then we can easily treat a extended precision FP number without providing any new datapath.

Journal

  • IEICE technical report. Computer systems

    IEICE technical report. Computer systems 114(330), 19-23, 2014-11-26

    The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110009971693
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN10013141
  • Text Lang
    JPN
  • ISSN
    0913-5685
  • NDL Article ID
    025985279
  • NDL Call No.
    Z16-940
  • Data Source
    NDL  NII-ELS 
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