2つの浮動小数点倍精度加算器を用いた仮数部104ビット拡張倍精度加算器

摘要

近年，高速な高精度計算の必要性が高まっている．しかし，IEEE754に準拠した4倍精度浮動小数点演算をハードウェアでサポートするには大きなコストが必要となる．また，2つの倍精度浮動小数点数を用いて擬似的に4倍精度浮動小数点演算を行うdouble-double演算は，倍精度浮動小数点演算と比較して10倍以上の計算時間が必要となる．そのため，本報告ではSIMD拡張命令対応のマイクロアーキテクチャが持つ複数の演算ユニット及び広いデータ転送パスを利用し，高精度な浮動小数点演算を1命令で行う手法を提案する．符号ビット，11ビットの指数部，104ビットの仮数部から構成される拡張倍精度浮動小数点形式を用い，2つの倍精度浮動小数点数と同様に128ビットレジスタに保存する．拡張倍精度浮動小数点加算器は既存の2つの倍精度浮動小数点加算器にハードウェアを追加することで構成し，1つの拡張倍精度浮動小数点加算または2つの倍精度浮動小数点加算を選択できるようにする．SIMD拡張命令用の128ビット幅のデータ転送パスを利用することで，新たなデータ転送パスを設けることなく拡張倍精度浮動小数点数を扱うことが可能となる．