2つの浮動小数点積和演算器を用いた複素数乗算器

摘要

複素数演算は科学技術計算や信号処理などの分野で広く使用される．浮動小数点複素数乗算は高速フーリエ変換（FFT）において頻繁に現れるため，重要な演算の1つとなっている．Haswell等IntelのマイクロアーキテクチャにおけるAVXや，SPARC64 IXfxにおける積和演算のSIMD拡張など，近年多くのプロセッサは浮動小数点積和演算器を使用するSIMD演算をサポートしている．その際，積差演算のサポートやオペランドレジスタからの特別な呼び出し命令を作るなど，複素数乗算を効率良く行うための工夫がなされている．本報告では、2つの浮動小数点積和演算器を用いた浮動小数点複素数乗算器を提案する．提案する乗算器は，拡張した2つの積和演算器によって1命令での浮動小数点複素数乗算を実現する．本手法を用いることで，高速かつ電力効率よく浮動小数点複素数の乗算を行うことが可能となる．またこの拡張により浮動小数点ドット積計算を行うことが可能となることから，離散コサイン変換などを含む画像処理の分野や，科学技術計算を含む多くの計算に利用することが可能となる．