[發明專利]用于在執行浮點減法時估計移位量的裝置和方法

在審

• 申請號: 201711385896.X
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108694037A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 大衛·雷蒙德·魯茨;伊恩·邁克爾·考爾菲爾德
• 申請（專利權）人: ARM有限公司;安謀科技（中國）有限公司
• 主分類號: G06F7/504
• 分類號: G06F7/504;G06F7/57
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 林強

本公開涉及用于在執行浮點減法時估計移位量的裝置和方法。提供了用于在執行減法運算生成差值時估計移位量的裝置和方法。移位估計電路確定將被應用于差值的估計移位量。移位估計電路包括有效數分析電路，用于根據對兩個浮點運算數的有效數值的分析生成第一位串，第一位串標識差值內的被預測為具有被設置為確定值的位的最高有效位位置。移位限制電路由指數值生成標識移位限制位位置的第二位串。移位限制電路具有計算電路，計算電路用于針對第二位串的位位置的至少一個子集中的每個位位置執行使用指數值的位的關聯計算以確定針對第二位串內的該位位置的值。組合電路由第一位串和第二位串生成組合位串，移位確定電路根據組合位串確定估計移位量。

技術領域

本公開涉及用于在執行浮點減法時估計移位量的裝置和方法。

背景技術

在數據處理系統中使用浮點(FP)表示是很常見的。浮點數包括有效數和指示有效數的位的有效性的指數。歸一化的浮點數的有效數至少為1且小于2，因此格式為1.xxxxx。當從另一浮點數中減去一個浮點數時，結果可能是非常小的數字，即可能有大量的前導零。為了尋求將結果的有效數重新歸一化，可以對通過從另一有效數中減去一個有效數而獲得的差值執行左移操作。

已知使用前導零預測器電路(LZA電路)來基于對有效數的分析來預測差值中將存在多少前導零，其中該前導零信息被用于確定要應用于差值的左移以便尋求對差值進行歸一化。

但是，對于小于1.0的數字進行歸一化要求將指數遞減以補償對差值進行的調整。當指數已經很小時，指數遞減就成了一個問題，因為FP數不能具有低于預定的最小值的真指數。因此，任何提出的由LZA產生的左移都需要被限定，以便不應用導致指數遞減到最小值以下的左移。

期望提供一種有效的機制來執行對使用諸如LZA電路之類的電路所產生的移位量的這種限定。

發明內容

在一個示例布置中，提供了一種裝置，包括：處理電路，用于執行減法運算以從第一浮點運算數的第一有效數值中減去第二浮點運算數的第二有效數值，來生成差值；以及移位估計電路，用于確定將被應用于差值的估計移位量，移位估計電路包括：有效數分析電路，用于根據對第一有效數值和第二有效數值的分析生成第一位串，第一位串標識差值內的最高有效位位置，最高有效位位置被預測為具有被設置為確定值的位；移位限制電路，用于由指數值生成標識移位限制位位置的第二位串，移位限制電路具有計算電路，計算電路用于針對第二位串的位位置的至少一個子集中的每個位位置執行使用指數值的位的關聯計算以確定針對第二位串內的該位位置的值，關聯計算針對不同的位位置是不同的；組合電路，用于由第一位串和第二位串生成組合位串；以及移位確定電路，用于根據組合位串確定估計移位量。

在另一示例布置中，提供了一種在使用處理電路執行減法運算以從第一浮點運算數的第一有效數值中減去第二浮點運算數的第二有效數值來生成差值時確定估計移位量的方法，估計移位量然后被應用于差值，該方法包括：從對第一有效數值和第二有效數值的分析中生成第一位串，第一位串標識差值內的最高有效位位置，最高有效位位置被預測為具有被設置為確定值的位；通過使用計算電路針對第二位串的位位置的至少一個子集中的每個位位置執行使用指數值的位的關聯計算以確定針對第二位串內的該位位置的值，由指數值生成標識移位限制位位置的第二位串，關聯計算針對不同的位位置是不同的；由第一位串和第二位串生成組合位串；以及根據組合位串確定估計移位量。