[發明專利]一種適用于多精度計算的可重構浮點乘加運算單元及方法

有效

• 申請號: 202110178984.2
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112860220B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 謝歆昂;李凱;李博宇;杜來民;代柳瑤;毛偉;余浩
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: G06F7/575
• 分類號: G06F7/575;G06F7/523
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 徐凱凱;謝松

1.一種適用于多精度計算的可重構浮點乘加運算方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待運算浮點數的有效數字，基于所述有效數字生成若干個目標段；所述若干個包括一個；

根據所述待運算浮點數的精度確定調用的單元乘法器的個數，將一個目標段作為一個單元乘法器的操作數，獲取所述單元乘法器基于所述操作數生成的乘積；

對所述乘積進行移位相加操作，并將基于所述移位相加操作生成的運算結果作為所述待運算浮點數的乘累加運算的結果；

所述根據所述待運算浮點數的精度確定調用的單元乘法器的個數，將一個目標段作為一個單元乘法器的操作數，獲取所述單元乘法器基于所述操作數生成的乘積包括：

根據所述待運算浮點數的精度確定調用的單元乘法器的個數；

將一個目標段作為一個單元乘法器的一個操作數；

將所述操作數輸入所述單元乘法器后生成若干行乘積；

當所述單元乘法器為14比特乘法器時，所述根據所述待運算浮點數的精度和對數確定調用的單元乘法器的個數包括：

當所述待運算浮點數為半精度浮點數時，n對待運算浮點數調用n個單元乘法器；

當所述待運算浮點數為單精度浮點數時，n對待運算浮點數調用4n個單元乘法器；

當所述待運算浮點數為雙精度浮點數時，n對待運算浮點數調用16n個單元乘法器；

n為大于0的整數。

2.根據權利要求1所述的一種適用于多精度計算的可重構浮點乘加運算方法，其特征在于，所述獲取待運算浮點數的有效數字，基于所述有效數字生成若干個目標段；所述若干個包括一個包括：

在所述待運算浮點數的尾數部分添加1比特整數；

將添加完畢以后得到的浮點數的有效位數上的數字作為所述待運算浮點數的有效數字；

當所述有效數字的比特位數大于所述單元乘法器的比特位數時，根據所述單元乘法器的比特位數對所述有效數字進行劃分，劃分后生成若干個目標段；所述若干個包括一個。

3.根據權利要求1所述的一種適用于多精度計算的可重構浮點乘加運算方法，其特征在于，所述將所述操作數輸入所述單元乘法器后生成若干行乘積包括：

將所述操作數輸入所述單元乘法器中，通過無符號位布斯對所述操作數進行編碼后生成若干行乘積。

4.根據權利要求1所述的一種適用于多精度計算的可重構浮點乘加運算方法，其特征在于，當所述待運算浮點數為雙精度浮點數時，所述將一個目標段作為一個單元乘法器的一個操作數之前還包括：

當所述待運算浮點數應的目標段的比特位數不相等時，對比特位數最小的目標段進行補位操作。

5.根據權利要求1所述的一種適用于多精度計算的可重構浮點乘加運算方法，其特征在于，所述對所述乘積進行移位相加操作，并將基于所述移位相加操作生成的運算結果作為所述待運算浮點數的乘累加運算的結果包括：

將所述乘積輸入預設的加法樹中；

計算所述乘積的位移量，通過所述加法樹根據所述位移量對所述乘積進行移位操作；

對所述移位操作后得到的數據進行求和操作后得到所述待運算浮點數的乘累加運算的結果。

6.根據權利要求5所述的一種適用于多精度計算的可重構浮點乘加運算方法，其特征在于，所述位移量包括內部位移量以及外部位移量中至少一種位移量；

所述內部位移量的計算方式為：將基于所述待運算浮點數劃分出的段數的高低位之和作為所述段數對應的乘積的內部移位量；

所述外部位移量的計算方式為：將所述待運算浮點數的指數部分相加得到指數和，將得到的所有指數和的最大值作為參考值；將所述參考值與所述指數和作差得到指數差，將所述指數差作為所述待運算浮點數對應的乘積的外部移位量。