The posit representation for real numbers is an alternative to the ubiquitous IEEE 754 floating-point standard. In this work, we present PERCIVAL, an application-level posit capable RISC-V core based on CVA6 that can execute all posit instructions, including the quire fused operations. This solves the obstacle encountered by previous works, which only included partial posit support or which had to emulate posits in software, thus limiting the scope or the scalability of their applications. In addition, Xposit, a RISC-V extension for posit instructions is incorporated into LLVM. Therefore, PERCIVAL is the first work that integrates the complete posit instruction set in hardware. These elements allow for the native execution of posit instructions as well as the standard floating-point ones, further permitting the comparison of these representations. FPGA and ASIC synthesis show the hardware cost of implementing 32-bit posits and highlight the significant overhead of including a quire accumulator. However, results comparing posits and IEEE floats show that the quire enables a more accurate execution of dot products. In general matrix multiplications, the accuracy error is reduced up to 4 orders of magnitude when compared with single-precision floats. Furthermore, performance comparisons show that these accuracy improvements do not hinder their execution, as posits run as fast as single-precision floats and exhibit better timing than double-precision floats, thus potentially providing an alternative representation.
翻译:真实数字的正方表示法是无所不在 IEEE 754 浮动点标准的一种替代。 在此工作中, 我们展示了PERCIVAL, 这是一种基于 CVA6 的应用程序级具有全局性能的RISC- V核心, 能够执行所有实际指令, 包括快速引信操作。 这解决了以往工程遇到的障碍, 之前的工程仅包括部分假设支持, 或必须模仿软件中的假设, 从而限制其应用的范围或可缩放性。 此外, Xposit, 将 RISC- V 对正方指示的扩展纳入LLLVM。 因此, PERCIVAL 是首次将硬件中全局性指令整合到应用方位的应用程序级应用级的PERCIV核心。 这些元素允许本地执行假设指令以及标准浮动点操作, 进一步允许对这些表达方式进行比较。 FPGGA和ASIC合成显示实施32比方位假设的硬件成本, 并突出包含一个固定值的双重管理费用。 然而, 比较比 VICEE 和 IEE 浮标浮标显示, 需要能够更精确地执行一个更精确的选项,, 以显示一个比标准的精确度, 4级的精确度, 因此, 度比 度, 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度 度度