[发明专利]一种低功耗高吞吐的浮点数乘累加单元的实现方法

权利要求书

1.一种低功耗高吞吐的浮点数乘累加单元的实现方法，其特征在于，它的步骤如下：

1）提取计算矢量点乘运算的个数N，在N个周期内每周期输入一对操作数A与操作数B，前三级流水线执行操作数A与操作数B的浮点乘法操作，得到乘积结果，乘积结果采用进位保留形式传递给下一级；

2）在第四级流水线将乘积进行位宽拓展，对于双精度浮点数将乘积从基2权重转换到基64权重，对于单精度浮点数将乘积从基2权重转换到基32权重，将权重提高以后，尾数位宽增加，指数位宽减少；

3）将转换后的乘积在第五级流水线进行累加操作，累加的临时结果反馈到输入端，与下一周期输入的乘积继续累加，直到N次全部完成，从而消除流水线的停顿，到达每周期完成一次乘积累加，累加器采用4-2进位保留加法器；

4）将进位保留结果通过第六级流水线与第七级流水线的最终加法器与移位器完成权重的复原，在第N+6个周期输出最终乘累加的结果。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗高吞吐的浮点数乘累加单元的实现方法，其特征在于所述的权重转换为：乘积需要的位宽调整采用基64-2/32-2转换模块，对于双精度浮点数指数的高5位保留，尾数根据指数低6位左移；对于单精度浮点数指数的高3位保留，尾数根据指数低5位左移。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗高吞吐的浮点数乘累加单元的实现方法，其特征在于所述的累加操作为：累加值根据三种指数差值的执行不同的常量移位，分别对应累加值右移位64位，左移位64位，或者不移位，将移位后的尾数相加，在累加器执行的过程中，如果累加的临时结果积累了超过63个零，那么需要将临时结果左移64位，从而使有效位大于53位。