倍精度硬件英文解釋翻譯、倍精度硬件的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 double-precision hardware
分詞翻譯:
倍的英語翻譯:
again; double; times
【機】 double
精度的英語翻譯:
precision
【計】 precision
【化】 accuracy
硬件的英語翻譯:
hardware
【計】 H; hardware
【化】 hardware
專業解析
在計算機工程領域,“倍精度硬件”(Double Precision Hardware)特指專門設計用于高效執行雙精度浮點數(Double Precision Floating-Point)運算的電子電路或處理器組件。以下從漢英詞典角度進行詳細解釋:
1. 術語構成與核心含義 (Term Composition & Core Meaning)
- 倍 (Bèi): 此處意為“雙倍的”、“兩倍的”。對應英文Double。
- 精度 (Jīngdù): 指計算的精确程度,即能表示數值的有效位數和小數點後位數。對應英文Precision。
- 硬件 (Yìngjiàn): 指物理的電子設備或集成電路。對應英文Hardware。
- 整體含義: “倍精度硬件”指物理層面上支持并優化“雙精度浮點數”運算的專用電路或處理器單元(如FPU、向量單元)。其核心是提供比“單精度”(Single Precision, 32位)更高的數值範圍和計算精度(通常為64位)。
2. 硬件組成與功能 (Hardware Components & Functionality)
倍精度硬件通常内嵌于中央處理器(CPU)、圖形處理器(GPU)或專用加速器(如FPGA)中,包含:
- 專用寄存器: 用于存儲64位雙精度操作數和結果 。
- 算術邏輯單元: 執行雙精度浮點加減乘除(FADD, FSUB, FMUL, FDIV)等基本運算 。
- 複雜運算單元: 處理超越函數(如平方根FSQRT、三角函數、指數對數)。
- 向量/SIMD單元: 現代處理器中常集成支持雙精度的向量指令集(如Intel AVX, AMD SSE2),可并行處理多個雙精度數據 。
3. 應用場景與重要性 (Applications & Significance)
倍精度硬件對需要高精度數值模拟和計算的領域至關重要:
- 科學計算: 氣候建模、流體動力學仿真、量子化學計算 。
- 工程分析: 有限元分析(FEA)、計算結構力學(CSM)、計算機輔助設計(CAD)。
- 金融建模: 高精度風險評估、衍生品定價 。
- 計算機圖形學: 光線追蹤、物理引擎中的高精度物理模拟 。
4. 标準與規範 (Standards & Specifications)
雙精度浮點數的格式和運算規則由國際标準IEEE 754 嚴格定義。倍精度硬件必須符合該标準,确保計算結果的可移植性和可靠性 。其主要規範包括:
- 64位總長度(1位符號位 + 11位指數位 + 52位尾數位)
- 數值範圍約 ±2.23×10⁻³⁰⁸ 到 ±1.80×10³⁰⁸
- 提供約15-17位有效十進制數字精度
5. 性能考量 (Performance Considerations)
相較于單精度運算,倍精度運算通常需要更多晶體管和時鐘周期,功耗也可能更高。現代高性能處理器通過增加專用硬件單元寬度、優化流水線設計和采用先進制程來提升雙精度計算吞吐量(如FLOPS值) 。
權威參考來源:
- IEEE Standards Association. IEEE Standard for Floating-Point Arithmetic (IEEE 754-2019). (标準規範)
- Intel Corporation. Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals. (處理器架構文檔)
- AMD. AMD64 Architecture Programmer’s Manual. (處理器架構文檔)
- Hennessy, J.L., & Patterson, D.A. Computer Architecture: A Quantitative Approach. (經典計算機體系結構教材)
網絡擴展解釋
“倍精度硬件”是計算機領域的一個專業術語,其核心含義可通過以下要點解析:
1. 定義與基本概念
倍精度硬件指支持雙精度浮點數運算的物理設備,英文對應為"double-precision hardware"。這種硬件通過增加數據存儲位數(通常為64位)來提升數值計算的精度和範圍。
2. 技術規格對比
- 單精度:32位存儲,約7位有效十進制數字
- 雙精度:64位存儲,約15-17位有效十進制數字
- 數值範圍擴展:雙精度可表示更小的小數和更大的整數
3. 應用場景
主要應用于需要高精度計算的領域:
- 科學計算(如天體物理模拟)
- 工程仿真(如有限元分析)
- 金融建模(高頻交易算法)
- 3D圖形渲染(抗鋸齒處理)
4. 硬件實現
現代處理器普遍支持雙精度運算,例如:
- CPU中的FPU浮點運算單元
- GPU加速卡(如NVIDIA Tesla系列)
- 專用數學協處理器
需要注意的是,雙精度計算會占用更多内存帶寬和存儲空間,在移動設備等資源受限場景中需權衡使用。具體硬件支持特性可參考IEEE 754浮點運算标準文檔。
分類
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