倍精度硬件英文解释翻译、倍精度硬件的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 double-precision hardware
分词翻译:
倍的英语翻译:
again; double; times
【机】 double
精度的英语翻译:
precision
【计】 precision
【化】 accuracy
硬件的英语翻译:
hardware
【计】 H; hardware
【化】 hardware
专业解析
在计算机工程领域,“倍精度硬件”(Double Precision Hardware)特指专门设计用于高效执行双精度浮点数(Double Precision Floating-Point)运算的电子电路或处理器组件。以下从汉英词典角度进行详细解释:
1. 术语构成与核心含义 (Term Composition & Core Meaning)
- 倍 (Bèi): 此处意为“双倍的”、“两倍的”。对应英文Double。
- 精度 (Jīngdù): 指计算的精确程度,即能表示数值的有效位数和小数点后位数。对应英文Precision。
- 硬件 (Yìngjiàn): 指物理的电子设备或集成电路。对应英文Hardware。
- 整体含义: “倍精度硬件”指物理层面上支持并优化“双精度浮点数”运算的专用电路或处理器单元(如FPU、向量单元)。其核心是提供比“单精度”(Single Precision, 32位)更高的数值范围和计算精度(通常为64位)。
2. 硬件组成与功能 (Hardware Components & Functionality)
倍精度硬件通常内嵌于中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)或专用加速器(如FPGA)中,包含:
- 专用寄存器: 用于存储64位双精度操作数和结果 。
- 算术逻辑单元: 执行双精度浮点加减乘除(FADD, FSUB, FMUL, FDIV)等基本运算 。
- 复杂运算单元: 处理超越函数(如平方根FSQRT、三角函数、指数对数)。
- 向量/SIMD单元: 现代处理器中常集成支持双精度的向量指令集(如Intel AVX, AMD SSE2),可并行处理多个双精度数据 。
3. 应用场景与重要性 (Applications & Significance)
倍精度硬件对需要高精度数值模拟和计算的领域至关重要:
- 科学计算: 气候建模、流体动力学仿真、量子化学计算 。
- 工程分析: 有限元分析(FEA)、计算结构力学(CSM)、计算机辅助设计(CAD)。
- 金融建模: 高精度风险评估、衍生品定价 。
- 计算机图形学: 光线追踪、物理引擎中的高精度物理模拟 。
4. 标准与规范 (Standards & Specifications)
双精度浮点数的格式和运算规则由国际标准IEEE 754 严格定义。倍精度硬件必须符合该标准,确保计算结果的可移植性和可靠性 。其主要规范包括:
- 64位总长度(1位符号位 + 11位指数位 + 52位尾数位)
- 数值范围约 ±2.23×10⁻³⁰⁸ 到 ±1.80×10³⁰⁸
- 提供约15-17位有效十进制数字精度
5. 性能考量 (Performance Considerations)
相较于单精度运算,倍精度运算通常需要更多晶体管和时钟周期,功耗也可能更高。现代高性能处理器通过增加专用硬件单元宽度、优化流水线设计和采用先进制程来提升双精度计算吞吐量(如FLOPS值) 。
权威参考来源:
- IEEE Standards Association. IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic (IEEE 754-2019). (标准规范)
- Intel Corporation. Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals. (处理器架构文档)
- AMD. AMD64 Architecture Programmer’s Manual. (处理器架构文档)
- Hennessy, J.L., & Patterson, D.A. Computer Architecture: A Quantitative Approach. (经典计算机体系结构教材)
网络扩展解释
“倍精度硬件”是计算机领域的一个专业术语,其核心含义可通过以下要点解析:
1. 定义与基本概念
倍精度硬件指支持双精度浮点数运算的物理设备,英文对应为"double-precision hardware"。这种硬件通过增加数据存储位数(通常为64位)来提升数值计算的精度和范围。
2. 技术规格对比
- 单精度:32位存储,约7位有效十进制数字
- 双精度:64位存储,约15-17位有效十进制数字
- 数值范围扩展:双精度可表示更小的小数和更大的整数
3. 应用场景
主要应用于需要高精度计算的领域:
- 科学计算(如天体物理模拟)
- 工程仿真(如有限元分析)
- 金融建模(高频交易算法)
- 3D图形渲染(抗锯齿处理)
4. 硬件实现
现代处理器普遍支持双精度运算,例如:
- CPU中的FPU浮点运算单元
- GPU加速卡(如NVIDIA Tesla系列)
- 专用数学协处理器
需要注意的是,双精度计算会占用更多内存带宽和存储空间,在移动设备等资源受限场景中需权衡使用。具体硬件支持特性可参考IEEE 754浮点运算标准文档。
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