URR浮動小数点数演算のための指数仮数高速分離・結合回路方式とそのURRプロセッサヘの応用

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  • A Circuit to Separate and to Connect the Exponent Part and the Mantissa Part for URR Floating point Arithmetic and its Application to a URR Processor
  • 浮動小数点処理

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Abstract

数値演算に塘けるオーパフロー、アンダフローの発生を避けるため、指数部を可変長とした浮動小数点表現が各種提案されている。しかし、指数部可変長の浮動小数点表現では、指数部と仮数部の境界が指数の大きさにより変動し、データフォーマットも複雑となる。このため、指数部固定長の浮動小数点表現に比べて指数仮数の分離結合の手続きが複雑であり、その高速化が高速演算実現のキーポイントである。本論文では、二重指数分割に基づく実数値表現法であるURR浮動小数点数の高速演算を目的とした、指数仮数の高速分離絡合回路方式を示す。URRから指数仮数を分離復元するには、まず指数部と仮数部の境界位置を検出してコード化する。次にそれを基に、バレルシフタ、諭理演算回路、ビットパターン発生器を制御、指数仮数を切り出して復元する。また、URRの生成では、最初に指数の桁数を調べ、生成するURRの指数部と仮数部の境界位置を決定する。次にそれを基に、前記演算器を制御して指数蔀と仮数部を生成し，所定の位置に埋め込む、これらの手続きは、ビットパラレルに行うこと、組合せ回路のみで実現することで高速化を図っており、処理のパイプライン化も容易である。そして本回路方式を実際に64ビットURRプロセッサの試作に適用、その実現性と有効性を確認した。

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