[发明专利]GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置

权利要求书

1.GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置，其特征在于，包括：

操作数准备模块(1)，用于将输入的各操作数的符号、指数和尾数进行分离，分别获取高位、低位乘法操作数的尾数并输出至尾数乘法模块(2)，将各个操作数的指数以及加法操作数的尾数输出至乘加计算模块(3)；

尾数乘法模块(2)，用于接收操作数准备模块(1)输出的高位、低位乘法操作数的尾数并采用4个单精度乘法器并行执行各组尾数的尾数乘法，输出各尾数乘法结果至乘加计算模块；

乘加计算模块(3)，用于根据所述各个操作数的指数执行对阶移位，并根据所述加法操作数的尾数以及所述各尾数乘法结果执行乘加运算的尾数计算，得到尾数结果并输出。

2.根据权利要求1所述GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置，其特征在于：所述乘加计算模块(3)包括双精度复用乘加计算单元(31)、单精度复用乘加计算单元(32)和结果尾数加法单元(33)，所述双精度复用乘加计算单元(31)执行双精度乘加运算、SIMD单精度乘加运算中高位部分或复数乘法运算中实部的尾数计算，输出第一尾数中间结果；所述单精度复用乘加计算单元(32)执行SIMD单精度乘加运算中低位部分、点积运算或复数乘法运算中虚部的尾数计算，输出第二尾数中间结果；所述结果尾数加法单元(33)接收所述第一尾数中间结果、第二尾数中间结果分别执行尾数的加法运算，根据所执行的运算类型得到乘加运算的尾数结果。

3.根据权利要求2所述GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置，其特征在于：所述双精度复用乘加计算单元(31)包括依次连接的第一阶差计算子单元(311)、第一对阶移位子单元(312)以及结果压缩子单元(313)，所述第一阶差计算子单元(311)输入双精度乘加运算、SIMD单精度乘加运算中高位部分或复数乘法运算中实部的各操作数的指数，根据所述各操作数的指数计算指数阶差；所述第一对阶移位子单元(312)根据计算出的所述指数阶差对所述加法操作数的尾数进行对阶移位，得到对阶移位后的结果；所述结果压缩子单元(313)接收所述对阶移位后的结果以及所述尾数乘法模块(2)输出的所述尾数乘法结果并执行一级部分积压缩，得到第一尾数中间结果并输出至结果尾数加法单元(33)。

4.根据权利要求3所述GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置，其特征在于：所述单精度复用乘加计算单元(32)包括依次连接的第二阶差计算子单元(321)、尾数交换子单元(322)以及第二对阶移位子单元(323)；所述第二阶差计算子单元(321)输入SIMD单精度乘加运算中低位部分、点积运算或复数乘法运算中虚部的各操作数的指数，根据所述各操作数的指数计算指数阶差；所述尾数交换子单元(322)根据所述指数阶差将SIMD单精度乘加运算中低位部分对应的尾数乘法结果与加法操作数进行尾数交换，或所述尾数交换子单元(322)根据所述指数阶差将点积运算中两个尾数乘法结果进行尾数交换，或所述尾数交换子单元(322)根据所述指数阶差将复数乘法运算中虚部对应的两个尾数乘法结果进行尾数交换，将指数较小的尾数输出至所述第二对阶移位子单元(323)并根据所述指数阶差进行对阶移位，得到对阶移位后的结果，指数较大的尾数及所述对阶移位后的结果输出至结果尾数加法单元(33)。

5.根据权利要求4所述GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置，其特征在于：所述第一阶差计算子单元(311)、第二阶差计算子单元(321)复用一个阶差计算部件，所述阶差计算部件包括高位部分和低位部分，所述高位部分复用计算SIMD单精度乘加运算中高部分或复数乘法运算中虚部的指数阶差，所述低位部分复用计算双精度乘加运算、SIMD单精度乘加运算中低位部分、点积或复数乘法运算中实部的指数阶差。

6.根据权利要求4或5所述GPDSP中多功能SIMD结构浮点融合乘加运算装置，其特征在于：所述第一对阶移位子单元(312)采用161位对阶移位器，所述第二对阶移位子单元(323)采用50位对阶移位器。