計算機體系結構中的算術流水線是什麼？

流水線算術單元通常出現在超高速計算機中。它可以執行浮點運算、定點乘法以及數學問題中遇到的相同計算。

浮點加法流水線的輸入是兩個規範化的浮點二進位制數，表示為：

X = A x 2^a

Y = B x 2^b

其中 A 和 B 是定義尾數的兩個分數，a 和 b 是指數。浮點加法和減法可以分為四個段，如圖所示。標有 R 的暫存器位於段之間，用於儲存中間結果。在四個段中實現的子運算為：

• 比較指數。
• 對齊尾數。
• 對尾數進行加法或減法。
• 規範化結果。

下圖描述了在流水線每個段中實現的子運算。

透過減法比較指數

透過減去指數來比較它們以確定它們的差值。選擇較大的指數作為結果的指數。指數差決定了與較小指數相關的尾數應右移多少次。

對齊尾數

根據第一段確定的指數差值，對與較小指數相關的尾數進行移位。

X = 0.9504 * 10³

Y = 0.08200 * 10³

加尾數

在第三段中將兩個尾數相加。

Z = X + Y = 1.0324 * 10³

規範化結果

規範化後，結果寫為：

Z = 0.1324 * 10⁴

Ginni

更新於：2021年7月29日

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