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积和熔加运算

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
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积和熔加运算融合乘加运算的操作和乘积累加的基本一样,对于浮点数的操作也是一条指令完成。但不同的是,非融合乘加的乘积累加运算,处理浮点数时,会先完成b×c的乘积,将其结果数值修约到N个比特,

积和熔加运算

融合乘加运算的操作和乘积累加的基本一样,对于浮点数的操作也是一条指令完成。但不同的是,非融合乘加的乘积累加运算,处理浮点数时,会先完成b×c的乘积,将其结果数值修约到N个比特,然后才将修约后的结果与寄存器a的数值相加,再把结果修约到N个比特;融合乘加则是先完成a+b×c的操作,获得最终的完整结果后方才修约到N个比特。由于减少了数值修约次数,这种操作可以提高运算结果的精度,以及提高运算效率和速率。

积和融加运算可以显著提升像是这些运算的性能和精度:

点积

矩阵乘法

多项式方程求解(像是秦九韶算法等)

牛顿法求解函數的零点

积和融加运算通常被依靠用来获取更精确的运算结果。然而,Kahan指出,如果不加思索地使用这种运算操作,在某些情况下可能会带来问题。像是平方差公式x − y,它等价于 ((x×x) − y×y),若果x与y已知数值,使用积和融加运算来求结果,哪怕x = y时,因为在进行首次乘法操作时无视低位的有效比特,可能会使运算结果出错,如果是多步运算,第一步就出错则会连累后续的运算结果接连出错,比如前述的平方差求值后,再取结果的平方根,那么这个结果也会出错。

参见

熔合乘法累积指令集

BLAS


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