[發(fā)明專(zhuān)利]多級(jí)浮點(diǎn)累加器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780030329.0
• 申請(qǐng)日: 2007-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101506771A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜云;于春;焦國(guó)方
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F7/485
• 分類(lèi)號(hào): G06F7/485;G06F7/509;G06F5/01
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 劉國(guó)偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及電子裝置，且更具體地說(shuō)，涉及一種浮點(diǎn)累加器。

背景技術(shù)

在數(shù)字處理器中，可使用整數(shù)或浮點(diǎn)表示來(lái)表達(dá)數(shù)值數(shù)據(jù)。由于浮點(diǎn)表示能夠表達(dá) 較廣范圍的值以及對(duì)于某些算術(shù)運(yùn)算來(lái)說(shuō)其易于操縱，所以浮點(diǎn)表示用于許多應(yīng)用中。 浮點(diǎn)表示通常包含三個(gè)分量：符號(hào)位(sign)、尾數(shù)(mant)(有時(shí)稱(chēng)作有效數(shù))和指數(shù) (exp)。可將浮點(diǎn)值表達(dá)為(-1)^sign×mant×2^exp。

浮點(diǎn)累加是一種算術(shù)運(yùn)算，其一般經(jīng)執(zhí)行以用于各種應(yīng)用，例如圖形、數(shù)字信號(hào)處 理等。浮點(diǎn)累加通常需要(1)接收輸入的浮點(diǎn)值和累加的浮點(diǎn)值，(2)基于所述兩個(gè) 浮點(diǎn)值的指數(shù)而對(duì)準(zhǔn)所述兩個(gè)浮點(diǎn)值的尾數(shù)，(3)對(duì)所述兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)的尾數(shù)求和，以及(4) 對(duì)結(jié)果進(jìn)行后對(duì)準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。步驟2、3和4中的每一者都需要一定量的時(shí)間來(lái)執(zhí) 行。用于這些步驟的總時(shí)間可能限制處理器可操作的速度。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述能夠以較高速度操作的多級(jí)浮點(diǎn)累加器。所述多級(jí)浮點(diǎn)累加器將用于浮點(diǎn) 累加的步驟分割為多個(gè)級(jí)。每一級(jí)的延遲是用于浮點(diǎn)累加的所有步驟的總延遲的分?jǐn)?shù)。 這允許多級(jí)浮點(diǎn)累加器以較高的時(shí)鐘速度操作。

在一實(shí)施例中，浮點(diǎn)累加器包括至少兩個(gè)級(jí)。每一級(jí)包括功能邏輯和至少一個(gè)鎖存 器以存儲(chǔ)所述級(jí)的至少一個(gè)結(jié)果。所述浮點(diǎn)累加器使用來(lái)自早先至少兩個(gè)時(shí)鐘循環(huán)的累 加結(jié)果來(lái)對(duì)多個(gè)浮點(diǎn)值執(zhí)行累加。

在一實(shí)施例中，所述浮點(diǎn)累加器包括兩個(gè)級(jí)。在一實(shí)施例中，第一級(jí)包含三個(gè)操作 數(shù)對(duì)準(zhǔn)單元、兩個(gè)多路復(fù)用器和三個(gè)鎖存器。所述三個(gè)操作數(shù)對(duì)準(zhǔn)單元對(duì)當(dāng)前浮點(diǎn)值、 前一浮點(diǎn)值和來(lái)自早先兩個(gè)時(shí)鐘循環(huán)的前一累加值進(jìn)行操作。第一多路復(fù)用器將零或前 一浮點(diǎn)值提供給第二操作數(shù)對(duì)準(zhǔn)單元。第二多路復(fù)用器將零或前一累加值提供給第三操 作數(shù)對(duì)準(zhǔn)單元。所述三個(gè)鎖存器耦合到所述三個(gè)操作數(shù)對(duì)準(zhǔn)單元。在一實(shí)施例中，第二 級(jí)包括：3操作數(shù)加法器，其對(duì)由所述三個(gè)操作數(shù)對(duì)準(zhǔn)單元產(chǎn)生的操作數(shù)求和；鎖存器， 其耦合到所述3操作數(shù)加法器；以及后對(duì)準(zhǔn)單元，其耦合到所述鎖存器。

所述多級(jí)浮點(diǎn)累加器可與乘法器組合用于執(zhí)行乘法與累加(MAC)操作，其一般用 于點(diǎn)積、過(guò)濾等。

下文進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明的各種方面和實(shí)施例。

附圖說(shuō)明

從下文結(jié)合圖式陳述的詳細(xì)描述，將更容易明白本發(fā)明的各方面和實(shí)施例，在圖式 中相同的參考標(biāo)號(hào)始終對(duì)應(yīng)地進(jìn)行識(shí)別。

圖1展示單級(jí)浮點(diǎn)累加器。

圖2和圖3展示兩級(jí)浮點(diǎn)累加器的兩個(gè)實(shí)施例。

圖4展示乘法與累加(MAC)單元。

圖5展示圖形處理器的方框圖。

圖6展示無(wú)線裝置的方框圖。

具體實(shí)施方式

本文使用詞“示范性”來(lái)意指“用作實(shí)例、例子或說(shuō)明”。本文描述為“示范性” 的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)沒(méi)有必要解釋為比其它實(shí)施例或設(shè)計(jì)優(yōu)選或有利。

一個(gè)級(jí)中的浮點(diǎn)累加可表達(dá)為：

Σi=1nXi=Σi=1n-1Xi+Xn,]]>對(duì)于1≤n≤N，

?????????????????????????????等式(1)

其中n為正被累加的浮點(diǎn)值的索引，

X_n為正被累加的第n個(gè)浮點(diǎn)值，其中X₀＝0，且

N為正被累加的浮點(diǎn)值的總數(shù)。