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超高基数除法制造技术

技术编号:2854113 阅读:191 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了使用窄数据路径实现超高基数除法的方法、机器和系统。接收到用于超高基数除法计算的分子和分母。从一个数据结构中获得所述分母的近似倒数。将所述分子和分母根据所述倒数进行预缩放。所述分母被分解为一个等效表达式,其导致多个前导无效值。接着,通过形成第一积并且减去所述等效表达式来修改当前余数,从而迭代地组装商。(*该技术在2024年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方案一般涉及基数除法,更具体地说,涉及在微处理器体系结构中减少用于实现基数除法的数据路径。
技术介绍
浮点性能是当今微处理器体系结构的关键问题。在四种基本浮点运算,即加、减、乘、除运算中,除法对于微处理器体系结构来说是最占用资源的一种运算。近来,在产生实际可实现的超高基数(数字基,例如2(二进制)、10(十进制)、16(十六进制)等)数位递推算法方面取得了进展。提到超高基数,我们是指由算法的每次迭代所产生的商数位的数量要远远大于产生1位(基2)、2位(基4)、3位(基8)或4位(基16)的典型传统算法。对于这些超高基数除法算法来说,在算法的迭代过程中产生10位(基1024)或20位(基1048576)量级的数是很正常的。然而,这些算法的一个共同缺点就是内部数据宽度以不甚正常的方式增长。例如,传统的数位递推除法算法具有以下核心计算步骤,即余数的更新Rj+1=r×Rj-qj+1×Y。这里,R是余数,r是基数,qj+1是商数位,Y是除数(例如分母)。工作的很大一部分在于计算qj+1×Y的积。当qj+1的宽度随基数增长时,Y的宽度保持不变。通常,基数是2的整数幂,因此对于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在微处理器体系结构中执行高基数除法的方法,包括:利用一个因子预缩放分子和分母,以产生缩放后的分子和缩放后的分母;以及迭代地组装商的一部分,所述组装是通过用当前余数乘以基数,并且减去所述当前余数的整数部分,并且加上所述当前 余数的所述整数部分与1减去所述缩放后分母的和数的乘积来进行的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-3-21 10/394,9521.一种在微处理器体系结构中执行高基数除法的方法,包括利用一个因子预缩放分子和分母,以产生缩放后的分子和缩放后的分母;以及迭代地组装商的一部分,所述组装是通过用当前余数乘以基数,并且减去所述当前余数的整数部分,并且加上所述当前余数的所述整数部分与1减去所述缩放后分母的和数的乘积来进行的。2.如权利要求1所述的方法,还包括通过求所述分母的倒数的近似值,获得所述因子。3.如权利要求2所述的方法,其中在获得步骤中,数据结构查找操作提供所述分母的倒数。4.如权利要求2所述的方法,其中在预缩放步骤中,所述缩放后的分子包括与所述因子相乘的所述分子,并且所述缩放后的分母包括与所述因子相乘的所述分母。5.如权利要求1所述的方法,其中在迭代组装的步骤中,所述当前余数的整数部分包括截去与所述当前余数相关联的第一数位。6.如权利要求1所述的方法,其中在迭代组装的步骤中,所述和数导致在用所述分子除以所述分母时数据宽度的减小。7.如权利要求1所述的方法,还包括一旦达到期望的精度或者一旦获得等于0的当前余数,就产生所述商。8.一种在微处理器体系结构中执行高基数除法的方法,包括为原始的除法建立包括缩放后除数的等效数学等式,其中所述缩放后的除数当被用在所述等效数学等式时减少了求解所述除法所需的多个有效数位;以及迭代地选择商数位并且在所述等效数学等式中使用所述缩放后的除数,直到求解出期望数量的商数位。9.如权利要求8所述的方法,其中在建立步骤中,所述等效数学等式等于从第一和数中减去第二和数,并且其中所述第一和数是当前余数的整数第一部分与基数的乘积,并且其中所述第二和数等于所述当前余数的负值与以下乘积相加,所述乘积是所述当前余数的所述整数第一部分与1减去所述缩放后除数的和数相乘的结果。10.如权利要求8所述的方法,其中在建立步骤中,所述缩放后的除数等于原始除数乘以所述原始除数的近似倒数。11.如权利要求8所述的方法,其中在建立步骤中,所述等效数学等式包括将原始分子和原始除数重新表述为缩放后的分子除以缩放后的分母。12.如权利要求8所述的方法,其中在迭代选择的步骤中,基于当前余数的结尾部分来舍入所述商数位。13.一种在微处理器体系结构中执行高基数除法的方法,包括使用缩放后的除数,以等效表达式来重新表述除法;从表示在所述等效表达式中的分子的第一数位中选择第一商数位;通过将当前余数的第一部分与所述当前余数的结尾部分相分离,并且在所述等效表达式中与所述缩放后的除数一起使用所述各部分,来处理所述除法,直到达到期望数量的所述除法的商数位。14.如权利要求13所述的方法,其中在选择和处理步骤中,当所述结尾部分大于预定的阈值时,舍入所述商数位。15.如权利要求13所述的方法,其中在重新表述步骤中,所述缩放后的除数等于原始除数的近似倒数乘以所述原始除数。16.如权利要求15所述的方法,其中在重新表述步骤中,所述缩放后的除数被进一步修改为等于1减去所述缩放后的除数。17.一种在微处理器体系结构中执行高基数除法的方法,包括用缩放后的除数分解除法计算,其中所述分解导致所述除法计算在数学上等效的表示;为所述除法选择商数位;通过与所述数学上等效的表示一起使用所述缩放后的除数,计算下一余数,并且其中所述缩放后的除数等于1减去原始除数的近似倒数因子;以及重复选择和计算的...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐平沃伦弗格森
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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