[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
地址：	518055 廣東省深圳***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種適用于精度計算可重構浮點運算單元方法
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【說明書】：

本發明公開了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，通過采用統一的方法對不同精度的浮點的尾數進行劃分，得到多個比特段，并調用不同數量的同一類單元乘法器在一個周期內實現多個比特段的乘法運算并輸出對應的乘積，然后對所述乘積進行移位相加操作后即可得到浮點數的乘累加運算結果。本發明采用統一的尾數劃分方案避免了比特冗余的問題，采用統一的單元乘法器提高了硬件利用率，還可以實現半精度浮點數的乘累加運算、單精度點積浮點數的乘累加運算和雙精度浮點數的乘累加運算。解決了現有技術中支持多精度浮點乘法運算的運算方法會產生比特冗余、硬件利用率低等情況的問題。

技術領域

本發明涉及數字電路領域，尤其涉及的是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。

背景技術

隨著科學計算和機器學習訓練等的高速發展與廣泛應用，能夠支持浮點數據處理的乘法單元應運而生。常規定點乘法器的輸入比特數固定，不能滿足多精度計算的要求，因此出現了支持多精度浮點乘法運算的方法。然而現有的支持多精度浮點乘法運算的運算方法由于需要多種尾數劃分方案以及需要將產生的乘積用補零方法分離為兩個并行部分，因此存在精度損失以及比特冗余、硬件利用率低等問題。

因此，現有技術還有待改進和發展。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供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，旨在解決現有技術中支持多精度浮點乘法運算的運算方法會產生比特冗余、硬件利用率低等情況的問題。

本發明解決問題所采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供一種適用于多精度計算的可重構浮點乘加運算方法，其中，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。

在一種實施方式中，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。