For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Умножение-сложение.

Умножение-сложение

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

В вычислительной технике, особенно в цифровой обработке сигналов совмещённое умножение-сложение (multiply-accumulate) — распространённая операция, при которой умножаются два числа и складываются с аккумулятором.

Когда операция выполняется над числами с плавающей запятой, то может выполняться двойное округление (типично для DSP) или однократное (сложение происходит с более точным внутренним представлением произведения). Версия с однократным округлением также называется fused multiply-add (FMA) или fused multiply-accumulate (FMAC).

Назначение

[править | править код]

Данная инструкция позволяет более эффективно реализовать операции деления и извлечения квадратного корня (при отсутствии аппаратной реализации), умножение векторов и матриц, вычисление полиномов по схеме Горнера.

Реализация в процессорах

[править | править код]

Операция включена в стандарт IEEE 754-2008. В стандарт 1999 года на язык программирования Си включена поддержка операции FMA (функция fma() из math.h).

Современные компьютеры могут иметь специализированный блок умножения-сложения или MAC (multiply-accumulate), состоящий из умножителя, реализующего комбинационную логику, и сумматора, а также аккумулятора, в котором сохраняется результат. Выход аккумулятора подаётся на один из входов сумматора, и таким образом каждый такт результат из умножителя складывается с аккумулятором. Реализация MAC требует дополнительной логики на кристалле, но вычисления происходят быстрее, чем при использовании метода сдвигов и сложений, типичного для первых компьютеров. FMA также работает с более высокой точностью[1]

Появившись на сигнальных процессорах, операция (FMA) включена в системы команд процессоров: IBM POWER1 (англ., 1990), Fujitsu SPARC64 (1995), HP PA-8000 (1996), Sony Emotion Engine (1999), Intel Itanium (2001), IBM Cell (2005), Ambric (2006).

Также операция FMA реализована в процессорах AMD с поддержкой FMA4 (Bulldozer) и FMA3 (Trinity)[2]. Intel реализовала FMA3 в процессорах на ядре Haswell.[3]

Технология присутствует в NVIDIA GPU серий GeForce 200 (GTX 200), GeForce 300 и NVIDIA Tesla GPGPU C1060 & C2050 / C2070.[4] AMD добавила FMA в линию Radeon с серии HD 5000.[5]

Инструкции FMA, реализованные в процессорах Intel Haswell:

  • VFMADD
  • VFMSUB
  • VFNMADD
  • VFNMSUB
  • VFMADDSUB
  • VFMSUBADD

Примечания

[править | править код]
  1. http://www.pgroup.com/lit/articles/insider/v3n3a4.htm «perform the multiply-add operation in one step thus avoiding the intermediate stage rounding done by earlier processors. … The FMA4 instructions can speed up and improve the accuracy of many computations»
  2. Детали об AMD Trinity и Piledriver накануне запуска. Дата обращения: 2 мая 2012. Архивировано 5 мая 2012 года.
  3. http://www.reghardware.co.uk/2008/08/19/idf_intel_architecture_roadmap/ Архивная копия от 17 февраля 2012 на Wayback Machine — Intel анонсировал 22nm восьмиядерный 'Haswell', The Register
  4. http://www.nvidia.com/content/PDF/fermi_white_papers/NVIDIAFermiComputeArchitectureWhitepaper.pdf Архивная копия от 7 октября 2009 на Wayback Machine Nvidia Fermi Whitepaper
  5. http://www.bit-tech.net/hardware/graphics/2009/09/30/ati-radeon-hd-5870-architecture-analysis/8 Архивная копия от 16 апреля 2010 на Wayback Machine — Архитектура ATI Radeon HD 5870 , Bit-Tech.net
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Умножение-сложение
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?