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【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线

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    • 浮点数乘除法
    • 浮点数运算流水线

浮点数乘除法

【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线_第1张图片
操作流程图：
【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线_第2张图片
【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线_第3张图片

浮点数运算流水线

提高并行性的两个渠道
①空间并行性——增加冗余部件，如增加多操作部件处理机和超标量处理机
②空间并行性——改善操作流程，如流水线技术
流水技术原理
将任务分割成若干子任务，使各个子任务在流水线各个阶段并发执行（划分过程是决定流水线功能的重要依据）

流水线需要装入时间和排空时间，完全充满才能发挥完全效益。

  • 线性流水线
    将一个作业T分成k个子任务，各个子任务间有一定的优先关系。

硬件基本结构：
【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线_第4张图片
【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线_第5张图片

  • k级流水线加速比
    【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线_第6张图片
    【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线_第7张图片
    （注：但在实际操作中，考虑到存储器冲突，数据相关等问题，加速比远达不到3）
  • 一维向量求和的4段流水线浮点加法器
    计算X,Y的和：
    【计算机组成原理】浮点数运算及其流水线_第8张图片

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