计算机结构基础知识

1.计算机中浮点数的表示方式：

 

 

1. 指数位越多，尾数位则越少，其表示的范围越大，但精度就会变差，反之，指数位越少，尾数位则越多，表示的范围越小，但精度就会变好
2. 一个数字的浮点数格式，会因为定义的规则不同，得到的结果也不同，表示的范围和精度也有差异
3. 单精度浮点数 float：32 位，符号位 S 占 1 bit，指数 E 占 8 bit，尾数 M 占 23 bit
4. 双精度浮点数 float：64 位，符号位 S 占 1 bit，指数 E 占 11 bit，尾数 M 占 52 bit
5. 尾数 M 的第一位总是 1（因为 1 <= M < 2），因此这个 1 可以省略不写，它是个隐藏位，这样单精度 23 位尾数可以表示了 24 位有效数字，双精度 52 位尾数可以表示 53 位有效数字
6. 指数 E 是个无符号整数，表示 float 时，一共占 8 bit，所以它的取值范围为 0 ~ 255。但因为指数可以是负的，所以规定在存入 E 时在它原本的值加上一个中间数 -127，这样 E 的取值范围为 -127 ~ 128。表示 double 时，一共占 11 bit，存入 E 时加上中间数 -1023，这样取值范围为 -1023 ~ 1024。

小数点后的数变二进制用乘法，例如25.125(D) = 11001.001(B) = 1.1001001 * 2^4(B) 

小数转二进制，乘2（乘不出整数的按具体精度要求来即可） 

 

浮点数基地可以用2,10,16进制表示

FP32转化为int8：定点保留特定位数整数和小数，而浮点保留特定位数的有效数字（significand）和指数（exponent）。

整数数值间隙是1，浮点数数值间隙由指数决定

FP32 和 INT8 的值域是  和  ，而取值数量大约分别为  和  。因此，将网络从 FP32 转换为 INT8 并不像数据类型转换截断那样简单！！！

目的需要将值量化到（-128 -- +127)

2.流水线设计思路及原理

流水线实际上是将组合逻辑系统分割，然后在间隙插入寄存器，暂存中间数据。其思想就是要将大的操作分成尽量小的操作，每一步小的操作用的时间就越小，也就提高了频率，各小操作可以并行执行（并非一开始就并行执行而是过一会儿并行执行），

优点：所以提高了数据的吞吐率(操作的处理速度).

　　　因为是组合逻辑，则不能用非阻塞赋值，否则逻辑会出错。

缺点：增加电路面积