Kas yra slankiojo kablelio vienetas?

Slankaus kablelio blokas – tai funkcinis kompiuterio procesoriaus blokas, atliekantis slankiojo kablelio aritmetines operacijas. Taip pat žinomas akronimu FPU, slankiojo kablelio įrenginys taip pat gali būti fiziškai atskiras bendras procesorius. FPU paprastai pasiekia duomenis tais pačiais adresavimo režimais, kaip ir likęs procesorius, ir paprastai turi savo registrus. Procesorius naudoja FPU trigonometrinėms, logaritminėms ir pagrindinėms slankiojo kablelio aritmetinėms funkcijoms apskaičiuoti. Jis taip pat naudoja FPU, kad įkeltų, saugotų ir palygintų kelių sveikųjų skaičių ir slankiojo kablelio duomenų tipus.

Daugelyje procesorių nėra slankiojo kablelio. Pavyzdžiui, daugumoje mikroprocesorių, kuriuos iki devintojo dešimtmečio pabaigos pagamino Intel Corporation ir Motorola Incorporated. Daugelis sumažintų instrukcijų rinkinio skaičiavimo (RISC) procesorių ir įterptųjų valdiklių jo taip pat neturi. Šiuose lustuose yra aritmetinis loginis vienetas (ALU), kad būtų galima atlikti pagrindines sveikųjų skaičių aritmetines ir bitines logikos funkcijas. Tačiau slankiojo kablelio matematiką tvarko išorinis bendras procesorius arba programinės įrangos biblioteka.

Dauguma procesorių ir programinės įrangos sistemų įgyvendina Elektros ir elektronikos inžinierių instituto (IEEE) standartą slankaus kablelio operacijoms. IEEE-754 standartas pirmą kartą buvo išleistas 1985 m. ir išplėstas 2008 m., įtraukiant papildomus duomenų tipus. Jis apibrėžia kelis sveikųjų skaičių ir slankiojo kablelio duomenų tipus, kurių kiekvienas turi savo tikslumą, vaizdavimą ir skaitinį diapazoną. Ji taip pat apibrėžia daugybę aritmetinių operacijų, apvalinimo metodų ir išimčių tvarkymo, pavyzdžiui, padalijimo iš nulio. Nesvarbu, ar matematiką atlieka slankiojo kablelio vienetas, ar ne, IEEE slankiojo kablelio standartas garantuoja identiškus rezultatus.

Be sudėjimo, atimties, daugybos ir padalijimo, slankiojo kablelio vienetas gali atlikti daugybę kitų operacijų. Tai dažnai apima mastelio keitimą, kvadratinę šaknį ir logaritminius skaičiavimus. Paprastai pateikiamos ir sinuso, kosinuso ir dalinės tangentinės trigonometrinės funkcijos. Sveikieji ir slankiojo kablelio skaičiai gali būti lyginami su FPU ir konvertuojami iš vieno tikslumo į kitą. Jie taip pat gali būti apvalinami bet kuria kryptimi ir saugomi tiesiai pagrindinėje procesoriaus atmintyje.

Grafikos procesoriaus FPU gali apimti dažnai pasikartojančias funkcijas, būdingas trimačiui objekto sukimui ar animacijai. Daugelis įterptųjų valdiklių yra sukurti su procesoriais, optimizuotais skaitmeniniam signalų apdorojimui (DSP). Jie gali būti naudojami garso ir ryšių programose ir juose gali būti FPU, kurie, pavyzdžiui, yra tinkami greitoms Furjė transformacijoms (FFT). Kriptografijos procesoriai dažnai turi FPU, skirtą didelės spartos matematikos sudėtingų šifravimo algoritmų skaičiavimui. Bendrieji kelių branduolių procesoriai taip pat gali turėti po vieną slankiojo kablelio bloką kiekvienam įprastam procesoriaus branduoliui.