基于多项式逼近算法的精确浮点除法器的设计

单精度浮点除法运算在图像处理、科学计算、人工智能等领域有极其广泛的应用.基于泰勒级数展开式对多项式逼近算法进行改进,设计了一个符合IEEE-754标准的精确浮点除法器.为了得到满足忠实舍入的运算结果,对运算过程中的所有误差进行分析,完成了对系数和中间结果位宽的设计.为了得到精确舍入的结果,提出一种校准方法对有误差的结果进行校准.为了降低硬件成本,使用均匀分段的方式对运算区间进行分段,控制了系数的数量与查找表的大小.为了提高除法器的工作频率与吞吐量,对设计的除法器提出一种流水线划分方式.后仿真结果表明,精确除法器的误差小于0.5 ulp,延时为2.35 ns,面积为0.185 mm^(2),功耗为69.93 mW.

基于泰勒级数近似的浮点开方运算器的设计

基于泰勒级数展开式对浮点开方运算进行优化,设计了1个符合IEEE-754标准的精确浮点开方运算器。为了平衡开方运算器的整体性能,采用泰勒级数的二次展开式。为了解决算法中存在的不能进行精确舍入的问题,引入了1种校准方法,通过对初始近似值进行校准,获得了理想的误差范围。为了提高数据吞吐率和工作频率,对开方运算器进行了5级流水线划分。仿真和综合结果表明,浮点开方运算器的误差小于0.5ulp,关键路径延时为2.23ns,面积为53478.240μm^(2),功耗为12.52mW。