[发明专利]一种浮点乘法器及其兼容双精度和双单精度计算的方法

摘要

本发明涉及一种浮点乘法器及其兼容双精度和双单精度计算的方法，包括双单精度连续编码填充单元，第一选择器，基2的波茨编码器，13∶2的压缩树，14∶2的压缩树，48比特加法器，4∶2的压缩复合树，第二选择器，106比特加法器，48比特单精度舍入和规格化单元，106比特双精度舍入和规格化单元以及双精度和双单精度指数处理单元，本发明中浮点乘法器的双单精度复用了双精度的数据通路进行计算，包括基的波茨编码器，乘法树的压缩，106比特加法器以及106比特双精度舍入规格化单元。在增加尽量少硬件的情况下，单精度乘法指令执行速度达到普通浮点乘法器的2倍，每拍可得到两个单精度浮点乘法结果，或者一个双精度乘法的结果。

主权项

1、一种浮点乘法器，包括双单精度连续编码填充单元1，第一选择器2，基2的波茨编码器3，13:2的压缩树4，14:2的压缩树5，48比特加法器6，4:2的压缩复合树7，第二选择器8，106比特加法器9，48比特单精度舍入和规格化单元10，106比特双精度舍入和规格化单元11以及双精度和双单精度指数处理单元12，其中：双单精度连续编码填充单元1，用于使得双单精度填充为53比特，输出给第一选择器；第一选择器2，为53比特2选1的选择器，在单精度时选择输出双单精度填充后的53比特数据，在双精度时选择输出双精度尾数的53比特；基2的波茨编码器3，用于对第一选择器2输出的数据进行基2的波茨编码，输出给13:2的乘法压缩树4和14:2的乘法压缩树5；13:2的乘法压缩树4，长度为78比特，用于压缩截断的13个部分积，在单精度时，这13个部分积对应着第一个单精度的部分积，双精度时对应着部分积0～27中的0-13部分积；14:2的乘法压缩树5，长度为80比特，用来压缩截断的14个部分积，在单精度时，这14个部分积对应着第二个单精度的部分积(13个部分积为有效数据，1个部分积为0)，双精度时对应着部分积中的14～27部分积；48比特加法器6，用来对13:2压缩树输出的2个部分积进行相加得到第一个单精度乘法的48比特结果，输出给48比特的单精度舍入和规格化单元10；4:2的压缩复合树7，用来压缩13:2压缩树4输出的2个部分积和14:2压缩树5输出的2个部分积，得到双精度的27个部分积的压缩后的2个部分积；第二选择器8，是2个106比特2选1的选择器。在单精度时选择14:2压缩树输出的76～0比特，在其低位填充29比特0合成106比特，在双精度时选择4:2的压缩复合树7之后的2个106比特结果；106比特加法器9，用来对第二选择器8输出的数据进行相加，得到106比特的结果，送入106比特双精度舍入和规格化单元11；48比特单精度舍入和规格化单元10，用来对第一个单精度的48比特乘法结果进行舍入和规格化得到第一个单精度的24比特乘法尾数结果；106比特双精度舍入和规格化单元11，用来对双精度或第二个单精度的106比特乘法结果舍入和规格化得到53比特的双精度或第二个单精度乘法尾数结果；双精度和双单精度指数处理单元12，用来计算双精度和双单精度乘法的指数结果。