倍精度浮動小数点フォーマット

倍精度浮動小数点形式は、指定された精度または有効桁数で実数を表現できるコンピュータ データ形式です。 「DPFP」は倍精度浮動小数点の頭字語です。この形式は、多くの小数点以下の桁数の精度が必要な科学および工学アプリケーションで一般的に使用され、単精度浮動小数点形式と比較して、より多くのビット精度 (54 ビット) を提供します。

実数の倍精度表現は、符号 (s)、指数 (e)、仮数 (m) の 3 つの部分で構成されます。符号 (s) は、実数が負 (s=1) であるか正 (s=0) であるかを示します。指数 (e) は、目的の数値を得るために基数 2 を累乗または除算する必要があることを示す 2 進数です。最後に、仮数 (m) は、小数点の右側の実数の桁を表す 2 進の分数です。

倍精度値をコンピュータのメモリに格納するには、64 ビットが 8 バイトとして割り当てられます。これは、浮動小数点数の IEEE 754 標準として知られる特定の形式に従い、さまざまなアーキテクチャ間での互換性を確保するために使用されます。 8 バイト メモリの最初のビットは、符号ビットを表すために使用されます。次の 11 ビットは指数 (e) を表し、残りの 52 ビットは仮数 (m) を表します。

2018 年以降、倍精度浮動小数点形式は、科学および工学アプリケーション、およびグラフィックス プロセッシング ユニット (GPGPU) での汎用コンピューティングにおいて、より高い精度とパフォーマンスの向上を実現する方法として、グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU) で使用されています。さらに、倍精度浮動小数点演算は、並列処理 (問題の複数の部分の同時計算を可能にする技術) を利用して、プロセスを高速化するために最新の CPU と GPU で実行できます。

大規模なディープラーニング ニューラル ネットワークの開発に伴い、画像、サウンド クリップ、その他の種類のデータのより詳細なキャプチャとシミュレーションが可能になるため、GPU アーキテクチャでの倍精度浮動小数点の使用の重要性がますます高まっています。