Định dạng dấu phẩy động có độ chính xác kép

Định dạng dấu phẩy động có độ chính xác kép là định dạng dữ liệu máy tính cho phép biểu diễn số thực với độ chính xác được chỉ định hoặc số chữ số có nghĩa. Từ viết tắt “DPFP” là viết tắt của dấu phẩy động có độ chính xác kép. Định dạng này thường được sử dụng trong các ứng dụng khoa học và kỹ thuật trong đó yêu cầu nhiều vị trí thập phân có độ chính xác và so với định dạng dấu phẩy động có độ chính xác đơn, định dạng này cung cấp nhiều bit chính xác hơn (54 bit).

Biểu diễn chính xác kép của một số thực bao gồm ba phần: dấu (s), số mũ (e) và mantissa (m). (Các) dấu cho biết số thực là âm (s=1) hay dương (s=0). Số mũ (e) là số nhị phân biểu thị lũy thừa mà cơ số 2 phải được nâng lên hoặc chia để thu được số mong muốn. Cuối cùng, phần định trị (m) là phân số nhị phân biểu thị các chữ số của số thực ở bên phải dấu thập phân.

Để lưu trữ giá trị có độ chính xác kép trong bộ nhớ máy tính, 64 bit được phân bổ thành 8 byte. Điều này tuân theo một định dạng cụ thể được gọi là tiêu chuẩn IEEE 754 dành cho số dấu phẩy động, được sử dụng để đảm bảo khả năng tương thích giữa các kiến trúc khác nhau. Bit đầu tiên của bộ nhớ 8 byte được sử dụng để biểu thị (các) bit dấu. 11 bit tiếp theo biểu thị số mũ (e) và 52 bit còn lại biểu thị phần định trị (m).

Kể từ năm 2018, định dạng dấu phẩy động có độ chính xác kép đang được sử dụng trong các đơn vị xử lý đồ họa (GPU) như một cách để đạt được độ chính xác cao hơn và cải thiện hiệu suất trong các ứng dụng khoa học và kỹ thuật cũng như trong điện toán đa năng trên các đơn vị xử lý đồ họa (GPGPU). Hơn nữa, các phép toán dấu phẩy động có độ chính xác kép có thể được thực hiện trên các CPU cũng như GPU hiện đại, tận dụng tính song song — một kỹ thuật cho phép tính toán đồng thời nhiều phần của một vấn đề — để tăng tốc quá trình.

Với sự phát triển của mạng lưới thần kinh học sâu quy mô lớn, việc sử dụng các float có độ chính xác kép trong kiến trúc GPU ngày càng trở nên quan trọng vì nó cho phép ghi lại và mô phỏng các chi tiết tốt hơn trong hình ảnh, clip âm thanh và các loại dữ liệu khác.