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Was ist ein mathematischer Coprozessor (FPU) ?

Die Prozessoren 68000 bis 68030 bieten ausschließlich Integer (= Ganzzahl) Arithmetik. Floating-Point (Fließkomma) Operationen werden über eine Befehlssequenz ausgeführt. Floating-Point Units (FPUs) bzw. mathematische Koprozessoren sind für diese Aufgaben optimiert.

Im wesentlichen kann man drei FPU-Typen unterscheiden: Den 68881, 68882 und die interne FPU des 68040. Aufgrund der Trennung von Arithmetikeinheit und Konvertierlogik (notwenig zur Konversion anliegender Zahlenformate in das prozessoreigene 80bit-Format) ist die 68882 FPU bis zu 1.5 mal schneller als die 68881. Die interne FPU des 68040 besitzt darüber hinaus eine dreistufige Pipeline, allerdings sind in ihr nicht alle Befehle der 68881/68882 realisiert. Die fehlenden (trigonometrischen) Befehle werden per Software emuliert (z.B. über die 68040.library).

Für viele Programme (Raytracing, DTP, Mathematik, TeX) existieren spezielle Coprozessorversionen. Je nach Auslastungsgrad kann damit eine Geschwindigkeitssteigerung bis zum Faktor 50 erreicht werden.

Michael Kaiser (kaiser@ira.uka.de) 




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