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浮点运算简介

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51黑bing 发表于 2016-3-20 22:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
浮点数是为了精确表示一切数而生的。
举个例子,计算机里整数和小数形式就是按普通格式进行存储,例如1024、3.1415926等等,这个没什么特点,但是这样的数精度不高,表达也不够全面,为了能够有一种数的通用表示法,就发明了浮点数。

浮点数的表示形式有点像科学计数法(*.*****×10^***),它的表示形式是0.*****×10^***,在计算机中的形式为 .***** e ±***),其中前的星号代表定点小数,也就是整数部分为0的纯小数,后面的指数部分是定点整数。利用这样的形式就能表示出任意一个整数和小数,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,这就是浮点数。浮点数进行的运算就是浮点运算。


浮点运算比常规运算更复杂,因此计算机进行浮点运算速度要比进行常规运算慢得多。


当我们用不同的电脑计算圆周率时,会发现一台电脑的计算较另一台来讲结果更加精确。或者我们在进行枪战游戏的时候,当一粒子弹击中墙壁时,墙上剥落下一块墙皮,同样的场面在一台电脑上的表现可能会非常的呆板、做作;而在另外一台电脑上就会非常生动形象,甚至与我们在现实中看到的所差无几。
以上我们看到的一切,都源于CPU内部添加的“浮点运算功能”。


浮点运算能力是关系到CPU的多媒体,3D图形处理的一个重要指标。P4中只有2个浮点执行单元,而其中一个单元要同时处理FADD FMUL MMX SSE 和SSE2,所以P4处理器的浮点单元设计应该是整个处理器设计中最薄弱的部分。AMD则为Athlon设计了3个并行的浮点、多媒体执行单元。其中一个是浮点的存储,一个是浮点加,一个是浮点乘,其中浮点加和浮点乘是分开的,所以Athlon中就有两个并行的浮点通道,三个执行单元,而且相互之间完全不受干扰,这是所谓的超标量的浮点结构,可以说Athlon的浮点运算无疑是目前最强的



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