Matematiikkasuoritin

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Intel 80386DX prosessori ja erillinen 80387DX matematiikkasuoritin

Matematiikkasuoritin (engl. Floating Point Unit, FPU) on tavallisen suorittimen CPU:n rinnalla toimiva yksikkö, jonka tehtävänä on laskea liukulukulaskutoimituksia. Matematiikkasuorittimet otettiin käyttöön, kun liukulukulaskutoimitusten suorittamisen tarve yleistyi. Tavallisella mikrosuorittimella liukulukulaskenta on liian hidasta.

Moderni moniydinsuoritin sisältää useita matematiikkasuoritinyksiköitä.[1]

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aluksi kotitietokoneisiin tullessa matematiikkasuorittimet olivat erillisiä, CPU:n ulkopuolisia mikropiirejä ja valinnaisia. Myöhemmin matematiikkasuoritinten kustannukset laskivat niin paljon, että matematiikkasuoritin toimitettiin yleiskäyttöisen mikrosuorittimen mukana ja myöhemmin yksikkö integroitiin osaksi pääsuoritinta, jolloin erillisestä komponentista voitiin luopua.

Intelin i486-suorittimesta oli olemassa myös halvempi i486SX versio. Siinä ei ollut mukana matematiikkasuoritinta, joten liukulukulaskutoimitukset jouduttiin suorittamaan tavallisella mikrosuorittimella. Tämä oli hitaampaa, sillä mikrosuoritin joutuu pilkkomaan liukuluvut kokonaisluvuiksi, suorittamaan laskutoimituksen ja sen jälkeen muuttamaan tuloksen takaisin liukuluvuksi.

Motorolan 68040-suorittimesta oli samaan aikaan myös halvempi 68LC040 versio, jossa ei ollut mukana matematiikkasuoritinta.

Sulautetut järjestelmät vielä usein käyttävät suorittimia, joissa ei ole matematiikkasuoritinta.

Tyypit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Matematiikkasuorittimet käyttävät yleisesti IEEE-754 standardin mukaisia dataformaattia.

Suorittimet tukevat single-precision, double-precision tai double-extended-precision liukulukuja (32-, 64- tai 80-bittisiä).

Liukulukulaskenta käyttää numeroformaattia, jossa mantissa ja exponentti ovat varatuilla alueilla luvussa käyttäen tietyn määrän bittejä.

128-bittiselle IEEE-standardin mukaiselle liukulukuformaatille on määritelty tuki eräiden prosessoriarkkitehtuurien käskykannoissa (SPARC V8[2] ja V9[3]). Ensimmäinen varsinainen toteutus odotetaan olevan POWER9-arkkitehtuurin mukaisessa prosessorissa.[4]

Grafiikkasuorittimet tukevat usein myös pienempää 16-bittistä half-precision formaattia, jolla säästetään muistikapasiteettia. Myös tietyt dataformaatit kuten ILM:n OpenEXR tukevat half-precision formaattia.

Matematiikkasuorittimia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Seuraavia matematiikkasuorittimia on käytetty ennen vastaavan yksikön integraatiota CPU:n piirille:

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämä tietotekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.