[發明專利]浮點數乘法計算的方法、裝置和算術邏輯單元

在審

• 申請號: 201911414534.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113126954A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 林騰毅;潘秋萍;沈勝宇;徐曉忻;張偉
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G06F7/57
• 分類號: G06F7/57
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 顏晶

本申請實施例公開了一種浮點數乘法計算的方法、裝置和算術邏輯單元，屬于數據處理領域。所述方法包括：獲取多個待計算的第一精度浮點數；對每個待計算的第一精度浮點數進行分解，得到至少兩個第二精度浮點數，其中，所述第二精度浮點數的精度低于所述第一精度浮點數的精度；確定各種由分解自不同的第一精度浮點數的兩個第二精度浮點數組成的組合；將每種組合中的第二精度浮點數輸入第二精度乘法器中，得到每種組合對應的中間計算結果；基于每種組合對應的中間計算結果，確定所述多個待計算的第一精度浮點數的計算結果。采用本申請，可以節省計算資源。

技術領域

本申請涉及數據處理技術領域，特別涉及一種浮點數乘法計算的方法、裝置和算術邏輯單元。

背景技術

浮點數是計算機中一種重要的數字格式，在計算機中浮點數由符號、階碼和尾數三部分組成。為了滿足不同業務對數據精度的不同需求，在計算機的處理器中通常需要具有對不同精度浮點數的乘法運算能力。

目前，為了實現對不同精度浮點數的乘法需求，通常會對應精度需求設計多個獨立的乘法器。例如，需要處理器同時支持半精度、單精度和雙精度的乘法運算，則需要在處理器中獨立的至少三個乘法器，使其分別滿足半精度、單精度和雙精度乘法。

在實現本申請的過程中，發明人發現相關技術至少存在以下問題：

在處理器中獨立設計多個分別支持不同精度的乘法器，當系統只使用其中一種精度的乘法器計算時，其余精度的乘法器處于閑置狀態，十分浪費計算資源。

發明內容

為了解決相關技術中計算資源浪費的問題，本申請實施例提供了一種浮點數乘法計算的方法、裝置和算術邏輯單元。所述技術方案如下：

第一方面，提供了一種浮點數乘法計算的方法，該方法包括：

獲取多個待計算的第一精度浮點數；

對每個待計算的第一精度浮點數進行分解，得到至少兩個第二精度浮點數，其中，所述第二精度浮點數的精度低于所述第一精度浮點數的精度；

確定各種由分解自不同的第一精度浮點數的兩個第二精度浮點數組成的組合；

將每種組合中的第二精度浮點數輸入第二精度乘法器中，得到每種組合對應的中間計算結果；

基于每種組合對應的中間計算結果，確定所述多個待計算的第一精度浮點數的計算結果。

本申請實施例所示的方案中，浮點數由符號、階碼和尾數三部分組成，而整數為1，在浮點數的表示中可以省略。對于待計算的第一精度浮點數，可以先進行分解。此處，對于第一精度浮點數進行分解，即，將第一精度浮點數的整數和尾數由多個第二精度浮點數的和來表示。這里，第二精度浮點數的精度要低于第一精度的精度。例如，第一精度浮點數為單精度浮點數，則第二精度浮點數可以為半精度浮點數。又例如，第一精度浮點數為雙精度浮點數，則第二精度浮點數可以為單精度浮點數或者半精度浮點數。對于分解后的第二精度浮點數，可以將分解自不同的第一精度浮點數的兩個第二精度浮點數進行組合，然后，對于得到的每個組合輸入到用于計算第二精度浮點數乘法的第二精度乘法器中。則，第二精度乘法器可以輸出每組第二精度浮點數對應的中間計算結果。最后，對多個中間計算結果進行處理，即可得到多個待計算的第一精度浮點數的計算結果。

可見，在本申請實施例所示的方案中，計算第一精度浮點數的乘法的過程中，不必使用精度較高的第一精度乘法器，而只需要使用精度相對較低的第二精度乘法器即可。也即是，在僅部署有第二精度乘法器的處理單元中，除了可以正常計算第二精度浮點數乘法外，還可以計算精度更高的第一精度浮點數的乘法，這樣可以有效的利用計算資源，可以節省單獨部署第一精度乘法器的成本。

在一種可能的實現方式中，所述對每個待計算的第一精度浮點數進行分解，得到至少兩個第二精度浮點數，之后還包括：

確定每個第二精度浮點數對應的階碼位移值；