Формат с плавающей точкой двойной точности

Формат с плавающей точкой двойной точности - это формат компьютерных данных, позволяющий представлять вещественные числа с заданной точностью, или количеством значащих цифр. Аббревиатура "DPFP" означает double-precision floating-point. Этот формат широко используется в научных и инженерных приложениях, где требуется высокая точность десятичных разрядов, и по сравнению с форматом с плавающей точкой одинарной точности имеет большее количество бит точности (54 бита).

Представление вещественного числа с двойной точностью состоит из трех частей: знака (s), экспоненты (e) и мантиссы (m). Знак (s) указывает, является ли вещественное число отрицательным (s=1) или положительным (s=0). Экспонента (e) - это двоичное число, указывающее, на какую степень нужно увеличить или разделить основание числа 2, чтобы получить искомое число. Наконец, мантисса (m) - это двоичная дробь, представляющая собой цифры вещественного числа справа от десятичной точки.

Для хранения значения двойной точности в памяти компьютера 64 бита выделяются в виде 8 байт. Это соответствует определенному формату, известному как стандарт IEEE 754 для чисел с плавающей точкой, который используется для обеспечения совместимости различных архитектур. Первый бит 8-байтовой памяти используется для представления знакового бита (s). Следующие 11 бит представляют экспоненту (e), а оставшиеся 52 бита - мантиссу (m).

С 2018 года формат операций с плавающей точкой двойной точности используется в графических процессорах (GPU) как способ достижения большей точности и повышения производительности в научных и инженерных приложениях, а также в вычислениях общего назначения на графических процессорах (GPGPU). Более того, операции с плавающей точкой двойной точности могут выполняться как на современных CPU, так и на GPU, используя преимущества параллелизма - технологии, позволяющей одновременно вычислять несколько частей задачи, - для ускорения процесса.

С развитием крупномасштабных нейронных сетей глубокого обучения использование плавающих чисел двойной точности в архитектурах GPU становится все более актуальным, поскольку позволяет улавливать и моделировать более мелкие детали в изображениях, звуковых клипах и других типах данных.