浮點運算簡介

ID:109770 · 發表于 2016-3-20 22:47

浮點數是為了精確表示一切數而生的。
舉個例子，計算機里整數和小數形式就是按普通格式進行存儲，例如1024、3.1415926等等，這個沒什么特點，但是這樣的數精度不高，表達也不夠全面，為了能夠有一種數的通用表示法，就發明了浮點數。
浮點數的表示形式有點像科學計數法（*.*****×10^***），它的表示形式是0.*****×10^***，在計算機中的形式為 .***** e ±***），其中前的星號代表定點小數，也就是整數部分為0的純小數，后面的指數部分是定點整數。利用這樣的形式就能表示出任意一個整數和小數，例如1024就能表示成0.1024×10^4，也就是 .1024e+004，3.1415926就能表示成0.31415926×10^1，也就是 .31415926e+001，這就是浮點數。浮點數進行的運算就是浮點運算。

浮點運算比常規運算更復雜，因此計算機進行浮點運算速度要比進行常規運算慢得多。

當我們用不同的電腦計算圓周率時，會發現一臺電腦的計算較另一臺來講結果更加精確。或者我們在進行槍戰游戲的時候，當一粒子彈擊中墻壁時，墻上剝落下一塊墻皮，同樣的場面在一臺電腦上的表現可能會非常的呆板、做作；而在另外一臺電腦上就會非常生動形象，甚至與我們在現實中看到的所差無幾。
以上我們看到的一切，都源于CPU內部添加的“浮點運算功能”。

浮點運算能力是關系到CPU的多媒體，3D圖形處理的一個重要指標。P4中只有2個浮點執行單元，而其中一個單元要同時處理FADD FMUL MMX SSE 和SSE2，所以P4處理器的浮點單元設計應該是整個處理器設計中最薄弱的部分。AMD則為Athlon設計了3個并行的浮點、多媒體執行單元。其中一個是浮點的存儲，一個是浮點加，一個是浮點乘，其中浮點加和浮點乘是分開的，所以Athlon中就有兩個并行的浮點通道，三個執行單元，而且相互之間完全不受干擾，這是所謂的超標量的浮點結構，可以說Athlon的浮點運算無疑是目前最強的

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