求助FP16乘法器设计问题

烈烈风中 · 发表于 2024-7-23 01:07:33

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最近一个项目需要用到fp16乘法器，网上找到一段代码但是其中有些疑问，求大佬赐教
第一个问题是exponent = floatA[14:10] + floatB[14:10] - 5'd15 ;这里为什么是减15，不是减30
第二个问题是尾数规格化代码为啥还要考虑到后边的20到12位

module floatMult (floatA,floatB,product);
input [15:0] floatA, floatB;
output reg [15:0] product;
reg sign;
reg signed [5:0] exponent; //6th bit is the sign
reg [9:0] mantissa;
reg [10:0] fractionA, fractionB; //fraction = {1,mantissa}
reg [21:0] fraction;
always [url=home.php?mod=space&uid=1801890]@[/url] (floatA or floatB) begin
if (floatA == 0 || floatB == 0) begin
product = 0;
end else begin
sign = floatA[15] ^ floatB[15];//异或，相异为1
exponent = floatA[14:10] + floatB[14:10] - 5'd15 ;
fractionA = {1'b1,floatA[9:0]};//显示出隐藏位1来计算
fractionB = {1'b1,floatB[9:0]};
fraction = fractionA * fractionB;
if (fraction[21] == 1'b1) begin//规格化，将隐藏位再次隐藏起来
fraction = fraction << 1;
exponent = exponent + 1;
end else if (fraction[20] == 1'b1) begin
fraction = fraction << 2;
exponent = exponent + 0;
end else if (fraction[19] == 1'b1) begin
fraction = fraction << 3;
exponent = exponent - 1;
end else if (fraction[18] == 1'b1) begin
fraction = fraction << 4;
exponent = exponent - 2;
end else if (fraction[17] == 1'b1) begin
fraction = fraction << 5;
exponent = exponent - 3;
end else if (fraction[16] == 1'b1) begin
fraction = fraction << 6;
exponent = exponent - 4;
end else if (fraction[15] == 1'b1) begin
fraction = fraction << 7;
exponent = exponent - 5;
end else if (fraction[14] == 1'b1) begin
fraction = fraction << 8;
exponent = exponent - 6;
end else if (fraction[13] == 1'b1) begin
fraction = fraction << 9;
exponent = exponent - 7;
end else if (fraction[12] == 1'b0) begin
fraction = fraction << 10;
exponent = exponent - 8;
end
mantissa = fraction[21:12];
if(exponent[5]==1'b1) begin //exponent is negative 1.exponent太大了溢出；2.exponent太小了，忽略，直接等于0
product=16'b0000000000000000;
end
else begin
product = {sign,exponent[4:0],mantissa};
end
end
end
endmodule

复制代码

ht_lch · 发表于 2024-7-23 09:56:57

1. 因为你就算减去了30，后面还要加上15，等于就是减去了15
2. 考虑这些bit是要把乘完后的mant的从左往右的第一个1找到。

hebut_wolf · 发表于 2024-7-23 10:24:08

弱弱地问一下：这种乘法器有spec吗？
比如精度是怎么样的？好像不同大小的数相乘，保留的有效位数不一样啊
16bit有符号数 x 16bit有符号数=最大31bit有符号数，那应该怎么四舍五入呢？

ht_lch · 发表于 2024-7-23 10:57:26

hebut_wolf 发表于 2024-7-23 10:24
弱弱地问一下：这种乘法器有spec吗？
比如精度是怎么样的？好像不同大小的数相乘，保留的有效位数不一样啊 ...

你说的这种是int类型的吧，float类型的会分各种类型，fp6，fp16，bfp16，fp32等等，这些类型都属于ieee745上有规定的

hebut_wolf · 发表于 2024-7-23 10:59:56

ht_lch 发表于 2024-7-23 10:57
你说的这种是int类型的吧，float类型的会分各种类型，fp6，fp16，bfp16，fp32等等，这些类型都属于ieee74 ...

多谢了我研究下ieee745

烈烈风中 · 发表于 2024-7-23 14:57:22

ht_lch 发表于 2024-7-23 09:56
1. 因为你就算减去了30，后面还要加上15，等于就是减去了15
2. 考虑这些bit是要把乘完后的mant的从左往右的 ...

感谢感谢，明白了

lyleshao · 发表于 3 天前

烈烈风中发表于 2024-7-23 14:57
感谢感谢，明白了

这个不支持denorm的浮点吧。另外fractionA和B都在MSB pad 0了， fraction也扩位到22了，那么 fraction 21或者20必然有1把？后面的rtl应该没什么用，也找不到leading 1

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