[發明專利]處理器浮點單元前導零數量的超前運算方法及系統

有效

• 申請號: 201711207258.9
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108052307B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 楊雪;莊偉;于立新;彭和平;侯國偉;張梅梅
• 申請（專利權）人: 北京時代民芯科技有限公司;北京微電子技術研究所
• 主分類號: G06F7/575
• 分類號: G06F7/575
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種處理器浮點單元前導零數量的超前運算方法及系統。其中，該方法包括譯碼運算，得到每8位數據的前導零個數：將數據位為8n位數據A[8n?1:0]按照從高位到低位的順序依次分為8位一組，分別通過n個8?4譯碼器譯出n個8位數據中前導零的個數B_m[3:0]；其中，B_m表示第m組8位數據的前導零個數，m＝1～n，n＝1～8；通過三級中的每一級的超前運算和邏輯判斷得到數據A[8n?1:0]的前導零個數，每一級中會對輸入數據進行兩兩分對，各對之間并行開展運算；其中，n為奇數時，最后一對只有一個輸入數據。本發明解決了多組數據累加耗時較長的問題，達到了快速給出前導零數量的效果。

技術領域

本發明屬于浮點運算領域，尤其涉及一種處理器浮點單元前導零數量的超前運算方法及系統。

背景技術

前導零是指從二進制數據的最高位開始掃描截至到第一個1為止之間所出現的0的個數。確定前導零個數的作用是保持字符的長度一致，方便字符串排序。前導零預測通過對尾數減法結果的前導零預測來減少規格化移位運算所需要的時間，需要用到前導零計數部件。

中國專利公開號CN 102664637A，公開日是2012年9月12日，名稱為“確定二進制數據前導零個數的方法及裝置”中公開了，對于一個32位數據的前導零運算，一種比較通用、簡便的方法是，將其由高位至低位分成4組，8位數為一組，每組的數據經過一個編碼器，編碼器的輸出則代表每個8位數據的前導零的個數，接下來依次判斷這四個編碼器的輸出是否為8，然后經過累加運算得出前導零的個數。累加運算是前導零運算中較為普遍使用的方法，其缺點在于多個數據累加需要消耗較長的時間。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種處理器浮點單元前導零數量的超前運算方法及系統，解決了多組數據累加耗時較長的問題，達到了快速給出前導零數量的效果。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：根據本發明的一個方面，提供了一種處理器浮點單元前導零數量的超前運算方法，所述方法包括下列步驟：步驟100：譯碼運算，得到每8位數據的前導零個數：將數據位為8n位的數據A[8n-1:0]按照從高位到低位的順序依次分為8位一組，分別通過n個8-4譯碼器譯出n個8位數據中前導零的個數B_m[3:0]；其中，B_m表示第m組8位數據的前導零個數，m＝1～n，n＝1～8；步驟200：通過三級中的每一級的超前運算和邏輯判斷得到數據A[8n-1:0]的前導零個數，每一級中會對輸入數據進行兩兩分對，各對之間并行開展運算；其中，n為奇數時，最后一對只有一個輸入數據。

上述處理器浮點單元前導零數量的超前運算方法中，步驟200包括以下步驟：步驟210：第一級輸入為譯碼運算的結果B_m[3:0]，輸出為每16位或8位數據的前導零個數B_jk[4:0]，邏輯判斷依據為每對輸入數據的最高位B_m[3]，輸出來自超前運算的結果和/或輸入數據的低三位B_m[2:0]；其中，k＝j+1，j＝1,3,5,7且j≤n；步驟220：第二級輸入為第一級輸出的結果B_jk[4:0]，輸出為每32位、16位或8位數據的前導零個數B_jkrs[5:0]，邏輯判斷依據為每對輸入數據的最高位B_jk[4]，輸出來自超前運算的結果和/或輸入數據的低四位B_jk[3:0]；其中，k＝j+1，r＝j+2，s＝j+3，j＝1,5且j≤n；步驟230：第三級輸入為第二級輸出的結果B_jkrs[5:0]，輸出為8n位數據的前導零個數B；邏輯判斷依據為每對輸入數據的最高位B_jkrs[5]，輸出來自超前運算的結果和/或輸入數據的低四位B_jkrs[4:0]；其中，n＝1～8。