[发明专利]GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置

摘要

本发明公开一种GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加装置，包括操作数准备模块，用于将输入的各操作数的符号、指数和尾数进行分离；尾数乘法模块，用于接收操作数准备模块输出的高位、低位乘法操作数的尾数并采用4个单精度乘法器并行执行各组尾数的尾数乘法，输出各尾数乘法结果至乘加计算模块；乘加计算模块，用于根据各个操作数的指数执行对阶移位，并根据加法操作数的尾数以及各尾数乘法结果执行乘加运算的尾数计算，得到尾数结果并输出。本发明支持SIMD结构的浮点乘加运算并能够直接支持点积和复数乘法运算，具有实现方法简单、延迟小、计算精度高且浮点运算效率高的优点。

主权项

GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置，其特征在于，包括：操作数准备模块(1)，用于将输入的各操作数的符号、指数和尾数进行分离，分别获取高位、低位乘法操作数的尾数并输出至尾数乘法模块(2)，将各个操作数的指数以及加法操作数的尾数输出至乘加计算模块(3)；尾数乘法模块(2)，用于接收操作数准备模块(1)输出的高位、低位乘法操作数的尾数并采用4个单精度乘法器并行执行各组尾数的尾数乘法，输出各尾数乘法结果至乘加计算模块；乘加计算模块(3)，用于根据所述各个操作数的指数执行对阶移位，并根据所述加法操作数的尾数以及所述各尾数乘法结果执行乘加运算的尾数计算，得到尾数结果并输出；还包括与乘加计算模块(3)连接的规格化处理模块(4)，所述规格化处理模块(4)包括前导0预测单元(41)、规格化移位单元(42)、指数修正单元(43)以及舍入计算单元(44)，所述前导0预测单元(41)计算出乘加计算模块(3)输出的尾数结果的前导0的个数，所述指数修正单元(43)根据所述前导0个数对所述尾数结果的指数进行修正，所述规格化移位单元(42)根据所述前导0个数对所述尾数结果进行规格化移位，规格化移位后的尾数结果由所述舍入计算单元(44)根据舍入模式进行舍入计算，得到最终的尾数结果并写回；所述前导0预测单元(41)包括108位前导0预测子单元与51位前导0预测子单元，规格化移位单元(42)包括108位规格化移位器和50位规格化移位器；双精度乘加运算、SIMD单精度乘加运算中低位部分、点积运算、复数乘法运算中实部复用108位前导0预测子单元计算前导0个数，根据前导0个数由108位规格化移位器进行移位；SIMD单精度运算中高位部分和复数乘法运算中虚部复用51位前导0预测子单元计算前导0的个数，根据前导0个数由50位规格化移位器进行规格化移位。