一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]GPU (Graphics Processing Unit，圖形處理單元)，又稱圖形處理器、顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動設(shè)備(如平板電腦、智能手機(jī)等)上圖像運(yùn)算工作的微處理器。
[0003]目前，GPU的浮點(diǎn)數(shù)計算性能比CPU的浮點(diǎn)數(shù)計算性能高很多，因此，GPU也被主要應(yīng)用于浮點(diǎn)數(shù)計算。
[0004]但是，GPU制造商處于成本和市場劃分的考慮，在高端GPU產(chǎn)品上會保留雙精度浮點(diǎn)數(shù)的硬件計算單元，在中低端GPU產(chǎn)品上會縮減雙精度浮點(diǎn)數(shù)的硬件計算單元，這就導(dǎo)致中低端GPU產(chǎn)品的雙精度浮點(diǎn)數(shù)計算能力較差，甚至不具備雙精度浮點(diǎn)數(shù)計算能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法及裝置，以使中低端GPU產(chǎn)品具備高精度浮點(diǎn)數(shù)的計算能力或提高中低端GPU產(chǎn)品對高精度浮點(diǎn)數(shù)的計算能力。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法，包括:
[0007]獲得第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y，其中，X = 2Ex*Mx，Y = 2Ey*MY；
[0008]獲得X與Y的運(yùn)算法則，所述運(yùn)算法則為加法或減法；
[0009]判斷X和Y是否均不為零；
[0010]如果X和Y均不為零，則對階所述第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和所述第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y，以使所述第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和所述第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y的階碼相同，其中，若Ex多Ey，則對階后Y = 2Ex*My '，若 Ex〈Ey，則對階后 X = 2Ey*Mx'；
[0011]將對階后的X和Y的尾數(shù)分別進(jìn)行分段，并將每段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單精度浮點(diǎn)數(shù)；
[0012]根據(jù)獲得的運(yùn)算法則，分別計算X和Y的尾數(shù)相應(yīng)段數(shù)據(jù)的結(jié)果；
[0013]根據(jù)計算得到的每段數(shù)據(jù)的結(jié)果，生成最終的尾數(shù)；
[0014]根據(jù)生成的最終的尾數(shù)和對階后的階碼，生成計算結(jié)果；
[0015]對生成的計算結(jié)果規(guī)格化處理，得到最終計算結(jié)果。
[0016]可選的，所述第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)和/或所述第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)，包括:
[0017]雙精度浮點(diǎn)數(shù)；
[0018]或單精度擴(kuò)展浮點(diǎn)數(shù)；
[0019]或雙精度擴(kuò)展浮點(diǎn)數(shù)；
[0020]或滿足預(yù)設(shè)表達(dá)式的浮點(diǎn)數(shù)。
[0021]可選的，所述預(yù)設(shè)表達(dá)式，包括:
[0022](_1)S*M*2E，其中，
[0023](_1)5為符號位；M為有效數(shù)字，且I彡M < 2 ;E為階碼。
[0024]可選的，尾數(shù)分段的位數(shù)不大于22。
[0025]可選的，若Ex ^ Ey,所述將對階后的X和Y的尾數(shù)分別進(jìn)行分段，并將每段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單精度浮點(diǎn)數(shù)，包括:
[0026]X的尾數(shù)
[0027]Mx= M χη* (Μδ ) n+Mxn 3 (Μδ )η 丄+…+Mxn ^ (ΜΔ )η 彳…+Mx0* (ΜΔ ) °；
[0028]Y的尾數(shù)
[0029]Μγ, = My, η*(ΜΛ )n+My- η ^(Ma)" 4…+My, η ^(Ma )η 彳…+My, 0*(ΜΔ )?;其中，
[0030]η ^ i ^ O ；ΜΔ = 2m；m 彡 22 ；
[0031]若Ex〈Ey，所述將對階后的X和Y的尾數(shù)分別進(jìn)行分段，并將每段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單精度浮點(diǎn)數(shù)，包括:
[0032]X的尾數(shù)
[0033]Mx, = Mx, η*(Μδ )n+Mx, n ^(Μδ )n 4…+Mx, n 產(chǎn)(ΜΔ )η 八…+Mx,。*(ΜΔ )°；
[0034]Y的尾數(shù)
[0035]My= Myn*(Μδ )n+Myn ^(Μδ )η k…+Myn 產(chǎn)(ΜΔ )η J+…+My0*(ΜΛ )。;其中，
[0036]n ^ j ^ O ；Μδ = 2m；m 22。
[0037]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種浮點(diǎn)數(shù)處理裝置，包括:浮點(diǎn)數(shù)獲得模塊、運(yùn)算法則獲得模塊、判斷模塊、對階模塊、分段轉(zhuǎn)換模塊、計算模塊、尾數(shù)生成模塊、計算結(jié)果生成模塊和規(guī)格化模塊，其中，
[0038]所述浮點(diǎn)數(shù)獲得模塊，用于獲得第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y，其中，X =2Ex*Mx，Y = 2Ey*MY;
[0039]所述運(yùn)算法則獲得模塊，用于獲得X與Y的運(yùn)算法則，所述運(yùn)算法則為加法或減法;
[0040]所述判斷模塊，用于判斷X和Y是否均不為零；
[0041 ] 所述對階模塊，用于在所述判斷模塊判斷X和Y均不為零的情況下，對階所述第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和所述第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y，以使所述第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和所述第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y的階碼相同，其中，若Ex彡Ey，則對階后Y = 2Ex*My丨，若Ex〈Ey，則對階后X = 2Ey*Mx丨;
[0042]所述分段轉(zhuǎn)換模塊，用于將對階后的X和Y的尾數(shù)分別進(jìn)行分段，并將每段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單精度浮點(diǎn)數(shù)；
[0043]所述計算模塊，用于根據(jù)所述運(yùn)算法則獲得模塊獲得的運(yùn)算法則，分別計算X和Y的尾數(shù)相應(yīng)段數(shù)據(jù)的結(jié)果；
[0044]所述尾數(shù)生成模塊，用于根據(jù)所述計算模塊計算得到的每段數(shù)據(jù)的結(jié)果，生成最終的尾數(shù)；
[0045]所述計算結(jié)果生成模塊，用于根據(jù)所述尾數(shù)生成模塊生成的最終的尾數(shù)和所述對階模塊對階后的階碼，生成計算結(jié)果；
[0046]所述規(guī)格化模塊，用于對所述計算結(jié)果生成模塊生成的計算結(jié)果規(guī)格化處理，得到最終計算結(jié)果。
[0047]可選的，所述第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)和/或所述第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)，包括:
[0048]雙精度浮點(diǎn)數(shù)；
[0049]或單精度擴(kuò)展浮點(diǎn)數(shù)；
[0050]或雙精度擴(kuò)展浮點(diǎn)數(shù)；
[0051]或滿足預(yù)設(shè)表達(dá)式的浮點(diǎn)數(shù)。
[0052]可選的，所述預(yù)設(shè)表達(dá)式，包括:
[0053](_1)S*M*2E，其中，
[0054](_1)5為符號位為有效數(shù)字，且I彡M < 2 ;E為階碼。
[0055]可選的，尾數(shù)分段的位數(shù)不大于22。
[0056]可選的，若Ex彡Ey，所述分段轉(zhuǎn)換模塊，具體用于:
[0057]X的尾數(shù)
[0058]Mx= M χη* (Μδ ) n+Mxn ^ (Μδ )η 丄+…+Mxn ^ (ΜΔ )η 彳…+Mx0* (ΜΔ ) °；
[0059]Y的尾數(shù)
[0060]My- = My- η*(ΜΛ )n+My- η !*(MA)n 4…+My, η ^(Ma )η 彳…+My, 0*(ΜΔ )°;其中，
[0061]η ^ i ^ O ；Μδ = 2m；m < 22 ；
[0062]若Ex〈Ey，所述分段轉(zhuǎn)換模塊，具體用于:
[0063]X的尾數(shù)
[0064]Mx, = Mx, η*(Μδ )n+Mx, n ^(Μδ )n 4…+Mx, n 產(chǎn)(ΜΔ )η 八…+Mx,。*(ΜΔ )°；
[0065]Y的尾數(shù)
[0066]My= Myn*(Μδ )n+Myn ^(Μδ )η k…+Myn 產(chǎn)(ΜΔ )η J+…+My0*(ΜΛ )。;其中，
[0067]n ^ j ^ O ；Μδ = 2m;m ^ 22 0
[0068]由上述的技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法及裝置，方法包括:獲得第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y，其中，X = 2Ex*Mx，Y = 2Ey*MY;獲得X與Y的運(yùn)算法則，所述運(yùn)算法則為加法或減法；判斷X和Y是否均不為零；如果X和Y均不為零，則判斷X的階碼Ex和Y的階碼Ey是否相等，如果不相等，則對階所述第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和所述第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y，以使所述第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和所述第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y的階碼相同，其中，若Ex彡Ey，則對階后Y = 2Ex*My丨，若Ex〈Ey，則對階后X = 2Ey*Mx丨;將對階后的X和Y的尾數(shù)分別進(jìn)行分段，并將每段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成單精度浮點(diǎn)數(shù)；根據(jù)獲得的運(yùn)算法則，分別計算X和Y的尾數(shù)相應(yīng)段數(shù)據(jù)的結(jié)果；根據(jù)計算得到的每段數(shù)據(jù)的結(jié)果，生成最終的尾數(shù)；根據(jù)生成的最終的尾數(shù)和對階后的階碼，生成計算結(jié)果；對生成的計算結(jié)果規(guī)格化處理，得到最終計算結(jié)果。
[0069]應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，將高精度的浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)進(jìn)行分段，將每段尾數(shù)轉(zhuǎn)化為單精度浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行計算，使得不具備雙精度浮點(diǎn)數(shù)計算能力的中低端GPU產(chǎn)品具備高精度浮點(diǎn)數(shù)的計算能力，提高了中低端GPU產(chǎn)品對高精度浮點(diǎn)數(shù)的計算能力。
【附圖說明】
[0070]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0071]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法的流程示意圖；
[0072]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種浮點(diǎn)數(shù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0073]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0074]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法及裝置。下面首先對本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法進(jìn)行介紹。
[0075]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種浮點(diǎn)數(shù)處理方法的流程示意圖，可以包括:
[0076]SlOl:獲得第一目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)X和第二目標(biāo)浮點(diǎn)數(shù)Y，其中，X =