컴퓨터 구조 - 6

컴퓨터 구조 6강

KOCW 컴퓨터구조 2020-2학기 최규상 교수님 강의를 듣고 정리한 글이다.

Arithmetic for Computers

overflow와 floating-point를 처리해야 한다.

Dealing with Overflow

Overflow : 어떤 연산의 결과가 해당 bit의 표현범위를 벗어나는 것.

Program 언어마다 처리하는 방법이 다 다르다.

• C, Java는 Integer overflow를 무시한다.
• MIPS는 overflow를 탐지하면 exception을 발생시킨다. overflow가 발생한 명령어의 주소를 register에 저장하고, 해당 예외 처리 루틴으로 점프한다. 처리가 끝나면 프로그램 실행을 계속한다.

Saturating operation

overflow가 발생했을 때 결과를 최대값으로 준다.

 0xFFFFFF
+0xFFFFFF
---------
 0xFFFFFF

media 연산에서 주로 사용된다. Ex) RGB값 표현.

Floating Point

-2.345 x 10^(28) ← nomalized scientific notation

• -2.345 : significand

IEEE Floating-Point Format

• S : sign bit

• 1 + Fraction : nomalized significand.

  \[1.0\leq|significand|<2.0\]

• Bias

  • single bias = 127
  • Double bias = 1023

Arithmetic for Multimedia

그래픽 + media(비디오)는 8bit, 16bit data를 많이 처리한다. 만약 우리가 64bit adder를 사용한다면 8bit data를 64bit adder로 처리하게 되는 것. 하지만 하나의 명령어로 여러개의 data를 처리할 수도 있다. → SIMD

SIMD(Single Instruction Multiple Data)

하나의 명령어로 여러개의 값을 동시에 계산.

따라서 64bit adder를 다음과 같이 쪼갤 수 있다.

• 8x8bit : 8bit data 8개를 한 개의 명령어로 계산할 수 있다.
• 4x16bit
• 2x32bit

bits는 그 자체로 의미를 담고 있지 않다. 어떤 Instruction이 쓰이냐가 중요하다.