计算机体系结构中的算术流水线是什么？

流水线算术单元通常出现在超高速计算机中。它可以执行浮点运算、定点乘法以及数学问题中遇到的相同计算。

浮点加法流水线的输入是两个规范化的浮点二进制数，表示为：

X = A x 2^a

Y = B x 2^b

其中 A 和 B 是定义尾数的两个分数，a 和 b 是指数。浮点加法和减法可以分为四个段，如图所示。标有 R 的寄存器位于段之间，用于保存中间结果。在四个段中实现的子运算为：

• 比较指数。
• 对齐尾数。
• 对尾数进行加法或减法。
• 规范化结果。

下图描述了在流水线每个段中实现的子运算。

通过减法比较指数

通过减去指数来比较它们以确定它们的差值。选择较大的指数作为结果的指数。指数差决定了与较小指数相关的尾数应右移多少次。

对齐尾数

根据第一段确定的指数差值，对与较小指数相关的尾数进行移位。

X = 0.9504 * 10³

Y = 0.08200 * 10³

加尾数

在第三段中将两个尾数相加。

Z = X + Y = 1.0324 * 10³

规范化结果

规范化后，结果写为：

Z = 0.1324 * 10⁴

Ginni

更新于：2021年7月29日

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