浮点运算简介

ID:109770 · 发表于 2016-3-20 22:47

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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