一种多精度混合的浮点乘加部件的设计与实现

摘要

人工智能发展兴起,低精度浮点运算由于计算速度快且结果准确度下降少等优点得到广泛应用.如何充分发挥高低精度浮点的各自优势,研究不同精度浮点乘加部件的融合方法需求迫切.本文设计和实现了6级全流水的多精度混合浮点乘加部件,支持双精度、并行2个单精度和并行4个半精度的浮点乘法、浮点乘累加、无符号和有符号整数乘法操作,并对部件进行了正确性测试和物理综合.本文提出了浮点乘加部件三精度混合方法,突破了三精度混合情况下乘法器复用、移位器复用、前导零预测器复用等关键技术.结果表明,类比于经典的浮点乘加部件结构,硬件面积减少了30.5％,功耗降低了42.66％,综合运行频率可达2.5GHz.