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FP64

说明

该数据格式为 64位双精度浮点数表示格式,遵循IEEE 754-2008标准规范。

二进制结构

FP64的二进制结构包含1bit符号位、11bit指数和52bit尾数,简写为E11M52。示意图如下:

FP64

数值范围

FP64的指数偏移为1023,可以表达的数值通过公式定义如下

1.对于规格化浮点数: $$ Value = (−1)^S x 2^{E−1023} x (1 + \Sigma_{i=0}^51 m_i x 2^{-52+i}) $$

2.对于非规格化浮点数: $$ Value = (−1)^S x 2^{E−1023+1} x \Sigma_{i=0}^51 m_i x 2^{-52+i} $$

其中:

  • S ∈ {0,1}。
  • E ∈ [0, 2047],但全0 和全1 用于特殊值。
  • $m_i$ 是尾数的第ibit,i ∈ [0, 51]。

FP64的取值范围为:

数值 S Exponent Mantissa 表达范围
零值(Zeros) 0/1 11'h000 52'h0000000000000 $\pm$0
最小非规格数(Min Subnormal) 0/1 11'h000 52'h0000000000001 $\pm$2^{-52} x 2^{-1022}
最大非规格数(Max Subnormal) 0/1 11'h000 52'hFFFFFFFFFFFFF $\pm$(2^{-1} + 2^{-2} + ... + 2^{-52}) x 2^{-1022}
最小规格数(Min Normal) 0/1 11'h001 52'h0000000000000 $\pm$2^{-1022}
最大规格数(Max Normal) 0/1 11'h7FE 52'hFFFFFFFFFFFFF $\pm$(1 + 2^{-1} + 2^{-2} + ... + 2^{-52}) x 2^1023
无穷值(Infinities) 0/1 11'h7FF 52'h0000000000000 $\pm$ $\infty$
非数(NaN) 0/1 11'h7FF !=0 Not a Number

注意

当数值超出范围时会发生溢出(Overflow)或下溢(Underflow)