インテル® Agilex™ 可変精度DSPブロック・ユーザーガイド

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ID 683037
日付 2/05/2021
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. インテル® Agilex™ 可変精度DSPブロックの概要 2. インテルAgilex可変精度DSPブロックのアーキテクチャー 3. インテルAgilex可変精度DSPブロックの動作モード 4. インテルAgilex可変精度DSPブロックのデザインの考慮事項 5. Native Fixed Point DSP Intel Agilex FPGA IPコア・リファレンス 6. Multiply Adder Intel® FPGA IPコア・リファレンス 7. ALTMULT_COMPLEX Intel® FPGA IPコア・リファレンス 8. LPM_MULT Intel® FPGA IPコア・リファレンス 9. LPM_DIVIDE (Divider) Intel FPGA IPコア 10. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPリファレンス 11. インテル® Agilex™ 可変精度DSPブロック・ユーザーガイド・アーカイブ 12. インテルAgilex可変精度DSPブロック・ユーザーガイドの改訂履歴
1. インテル® Agilex™ 可変精度DSPブロックの概要 x
1.1. 機能 1.2. インテルAgilexデバイスでサポートされている動作モード
1.2. インテルAgilexデバイスでサポートされている動作モード x
1.2.1. 固定小数点演算 1.2.2. 浮動小数点演算
2. インテルAgilex可変精度DSPブロックのアーキテクチャー x
2.1. 固定小数点演算 2.2. 浮動小数点演算
2.1. 固定小数点演算 x
2.1.1. 固定小数点演算用の入力レジスターバンク 2.1.2. 固定小数点演算用のパイプライン・レジスター 2.1.3. 固定小数点演算用の前置加算器 2.1.4. 固定小数点演算用の内部係数 2.1.5. 固定小数点演算用の乗算器 2.1.6. 固定小数点演算用の加算器または減算器 2.1.7. 固定小数点演算用のアキュムレーター、チェーンアウト加算器、およびプリロード定数 2.1.8. 固定小数点演算用のシストリック・レジスター 2.1.9. 固定小数点演算用のダブル累算レジスター 2.1.10. 固定小数点演算用の出力レジスターバンク
2.1.7. 固定小数点演算用のアキュムレーター、チェーンアウト加算器、およびプリロード定数 x
2.1.7.1. ダイナミック・チェーンアウト
2.2. 浮動小数点演算 x
2.2.1. 浮動小数点演算用の入力レジスターバンク 2.2.2. 浮動小数点演算用のパイプライン・レジスター 2.2.3. 浮動小数点演算用の乗算器 2.2.4. 浮動小数点演算用の加算器または減算器 2.2.5. 浮動小数点演算用の出力レジスターバンク 2.2.6. 浮動小数点演算に対する例外処理
3. インテルAgilex可変精度DSPブロックの動作モード x
3.1. 固定小数点演算の動作モード 3.2. 浮動小数点演算の動作モード
3.1. 固定小数点演算の動作モード x
3.1.1. 独立乗算器モード 3.1.2. 8 × 8 (符号なし) または9 × 9 (符号付き) Sum of 4モード 3.1.3. Multiplier Adder Sumモード 3.1.4. 独立複素数乗算器 3.1.5. シストリックFIRモード
3.1.1. 独立乗算器モード x
3.1.1.1. 18 × 18または18 × 19独立乗算器 3.1.1.2. 27 × 27独立乗算器
3.1.4. 独立複素数乗算器 x
3.1.4.1. 36ビット入力に加算する18 × 19乗算モード
3.1.5. シストリックFIRモード x
3.1.5.1. 可変精度ブロック・アーキテクチャー・ビューへのシストリック・モード・ユーザー・ビューのマッピング 3.1.5.2. 18ビットのシストリックFIRモード 3.1.5.3. 27ビットのシストリックFIRモード
3.2. 浮動小数点演算の動作モード x
3.2.1. FP32単精度浮動小数点演算機能 3.2.2. FP16半精度浮動小数点演算機能 3.2.3. 複数の浮動小数点可変DSPブロック機能
3.2.1. FP32単精度浮動小数点演算機能 x
3.2.1.1. FP32乗算モード 3.2.1.2. 加算または減算モード 3.2.1.3. 積和演算モード 3.2.1.4. FP32ベクトル1モード 3.2.1.5. FP32ベクトル2モード
3.2.2. FP16半精度浮動小数点演算機能 x
3.2.2.1. FP16でサポートされている精度形式 3.2.2.2. 2つのFP16乗算の合計モード 3.2.2.3. FP32加算での2つのFP16乗算の合計モード 3.2.2.4. 累積での2つのFP16乗算の合計モード 3.2.2.5. FP16ベクトル1モード 3.2.2.6. FP16ベクトル2モード 3.2.2.7. FP16ベクトル3モード
3.2.3. 複数の浮動小数点可変DSPブロック機能 x
3.2.3.1. 積和または積差モード 3.2.3.2. ダイレクト・ベクトル・ドット積 3.2.3.3. 複素数乗算
4. インテルAgilex可変精度DSPブロックのデザインの考慮事項 x
4.1. 固定小数点演算 4.2. 浮動小数点演算
4.1. 固定小数点演算 x
4.1.1. 入力レジスター、パイプライン・レジスター、および出力レジスターのコンフィグレーション 4.1.2. 固定小数点演算用の内部係数と前置加算器 4.1.3. 固定小数点演算用のアキュムレーター 4.1.4. 固定小数点演算用の入力カスケード 4.1.5. チェーンアウト加算器
4.1.1. 入力レジスター、パイプライン・レジスター、および出力レジスターのコンフィグレーション x
4.1.1.1. 入力レジスターの制限 4.1.1.2. パイプライン・レジスターの制限 4.1.1.3. 動作モードごとにサポートされているレジスター・コンフィグレーション
4.1.4. 固定小数点演算用の入力カスケード x
4.1.4.1. ダイナミック・スキャンイン
4.2. 浮動小数点演算 x
4.2.1. 入力レジスター、パイプライン・レジスター、および出力レジスターのコンフィグレーション 4.2.2. チェーンアウト加算器
4.2.1. 入力レジスター、パイプライン・レジスター、および出力レジスターのコンフィグレーション x
4.2.1.1. サポートされているFP32動作モードのレジスター・コンフィグレーション 4.2.1.2. サポートされているFP16動作モードのレジスター・コンフィグレーション
5. Native Fixed Point DSP Intel Agilex FPGA IPコア・リファレンス x
5.1. Native Fixed Point DSP Intel Agilex FPGA IPリリース情報 5.2. サポートされている動作モード 5.3. 固定小数点演算の最大入力データ幅 5.4. 固定小数点演算の最大出力データ幅 5.5. Native Fixed Point DSP IPのパラメーター化 5.6. Native Fixed Point DSP Intel Agilex FPGA IP信号
5.3. 固定小数点演算の最大入力データ幅 x
5.3.1. 18 x 18 Plus 36モードでの36ビット未満のオペランドの使用例
5.5. Native Fixed Point DSP IPのパラメーター化 x
5.5.1. 動作モードタブ 5.5.2. 入力カスケードタブ 5.5.3. Pre-adderタブ 5.5.4. 内部係数タブ 5.5.5. アキュムレーター/出力チェーン 5.5.6. パイプライン 5.5.7. クリア信号
5.6. Native Fixed Point DSP Intel Agilex FPGA IP信号 x
5.6.1. 9 × 9 Sum of 4 Modeの信号 5.6.2. 18 × 18 Full Modeの信号 5.6.3. 18 × 18 Sum of Two Modeの信号 5.6.4. 18 × 18 Plus 36 Modeの信号 5.6.5. 18 × 18 Systolic Modeの信号 5.6.6. 27 × 27 Modeの信号
6. Multiply Adder Intel® FPGA IPコア・リファレンス x
6.1. Multiply Adder Intel® FPGA IPリリース情報 6.2. 機能 6.3. パラメーター 6.4. 信号
6.2. 機能 x
6.2.1. 前置加算器 6.2.2. シストリック遅延レジスターのイネーブル 6.2.3. プリロード定数 6.2.4. ダブル・アキュムレーター
6.2.1. 前置加算器 x
6.2.1.1. Pre-adder Simpleモード 6.2.1.2. Pre-adder Coefficientモード 6.2.1.3. Pre-adder Inputモード 6.2.1.4. Pre-adder Squareモード 6.2.1.5. Pre-adder Constantモード
6.3. パラメーター x
6.3.1. Generalタブ 6.3.2. Extra Modes 6.3.3. Multipliersタブ 6.3.4. Preadderタブ 6.3.5. Accumulatorタブ 6.3.6. Systolic/Chainoutタブ 6.3.7. Pipeliningタブ
7. ALTMULT_COMPLEX Intel® FPGA IPコア・リファレンス x
7.1. ALTMULT_COMPLEX Intel® FPGA IPリリース情報 7.2. 機能 7.3. 複素数乗算 7.4. パラメーター 7.5. 信号
8. LPM_MULT Intel® FPGA IPコア・リファレンス x
8.1. LPM_MULT Intel® FPGA IPリリース情報 8.2. 機能 8.3. パラメーター 8.4. 信号
8.3. パラメーター x
8.3.1. Generalタブ 8.3.2. General 2タブ 8.3.3. Pipeliningタブ
9. LPM_DIVIDE (Divider) Intel FPGA IPコア x
9.1. LPM_DIVIDE Intel® FPGA IPリリース情報 9.2. 機能 9.3. Verilog HDLプロトタイプ 9.4. VHDLコンポーネント宣言 9.5. VHDL LIBRARY_USE宣言 9.6. ポート 9.7. パラメーター
9.7. パラメーター x
9.7.1. Generalタブ 9.7.2. General1タブ
10. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPリファレンス x
10.1. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPリリース情報 10.2. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPコアによってサポートされている動作モード 10.3. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPのパラメーター化 10.4. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPコアの信号
10.3. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPのパラメーター化 x
10.3.1. Generalタブ 10.3.2. Registersタブ
10.4. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPコアの信号 x
10.4.1. FP32乗算モードの信号 10.4.2. FP32加算または減算モードの信号 10.4.3. 加算または減算でのFP32乗算モードの信号 10.4.4. 累積でのFP32乗算モードの信号 10.4.5. FP32ベクトル1およびベクトル2モードの信号 10.4.6. 2つのFP16乗算の合計モードの信号 10.4.7. FP32加算での2つのFP16乗算の合計モードの信号 10.4.8. 累積での2つのFP16乗算の合計モードの信号 10.4.9. FP16ベクトル1およびベクトル2モードの信号 10.4.10. FP16ベクトル3モードの信号
1. インテル® Agilex™ 可変精度DSPブロックの概要
2. インテルAgilex可変精度DSPブロックのアーキテクチャー
3. インテルAgilex可変精度DSPブロックの動作モード
4. インテルAgilex可変精度DSPブロックのデザインの考慮事項
5. Native Fixed Point DSP Intel Agilex FPGA IPコア・リファレンス
6. Multiply Adder Intel® FPGA IPコア・リファレンス
7. ALTMULT_COMPLEX Intel® FPGA IPコア・リファレンス
8. LPM_MULT Intel® FPGA IPコア・リファレンス
9. LPM_DIVIDE (Divider) Intel FPGA IPコア
10. Native Floating Point DSP Intel Agilex FPGA IPリファレンス
11. インテル® Agilex™ 可変精度DSPブロック・ユーザーガイド・アーカイブ
12. インテルAgilex可変精度DSPブロック・ユーザーガイドの改訂履歴

3.2.2.1. FP16でサポートされている精度形式

FP16半精度浮動小数点演算機能は、次の形式をサポートしています。
  • フラッシュ - 乗算器入力およびFP16乗算/加算/減算演算には、IEEE-754半精度形式 (binary16) を使用します。
  • 拡張 - 乗数入力にIEEE-754半精度形式 (binary16) を使用します。FP16の乗算/加算/減算演算には拡張形式を使用します。
  • Bfloat16 - 乗算器入力は、16ビットのbfloat16形式または19ビットの拡張bfloat16+形式を受け入れるようにコンフィグレーションできます。FP16の乗算/加算/減算演算には拡張形式を使用します。
次の表では、形式の違いを示しています。
表 18.  フラッシュ、拡張、およびBfloat形式の違い
特徴 フラッシュ 拡張 Bfloat16/Bfloat 16+
入力形式 (sign.exponent.mantissa) 1.5.10 1.5.10 1.8.7または1.8.10 (Bfloat16+)
FP16演算形式 (sign.exponent.mantissa) 1.5.10 1.8.10 1.8.10
入力幅 16ビット 16ビット 16または19ビット (Bfloat16+)
表現可能な最小指数 5'h01 - 5'h0f = -14 8'h01 - 8'h7f = -126 8'h01 - 8'h7f = -126
FP16 Subnormal サブノーマルはサポートされていません。異常な結果はゼロにフラッシュされます。 異常な結果は、正規化数として表すことができます。 サブノーマルはサポートされていません。異常な結果はゼロにフラッシュされます。
例外フラグ オーバーフロー、アンダーフロー、不正確、および無効 無限、ゼロ、不正確、および無効 オーバーフロー、アンダーフロー、不正確、および無効
無効なフラグの動作 明確に定義されていない動作がある場合にアサートされます。 明確に定義されていない動作またはqNaN入力がある場合にアサートされます。 明確に定義されていない動作がある場合にアサートされます。
丸め 最も近い偶数に丸めます (RNE)。
RNE:
  • 両方のFP16オペランドが正規化数の場合
  • FP16オペランドの1つが非正規化数であり、仮数積が1以上の場合
  • FP16オペランドの1つが非正規化数であり、仮数積= “0.1111111111|1xxxxxxxxx”の場合
  • 加算器/減算器演算を使用する場合
ゼロへの丸め (RZ)
  • 両方のFP16オペランドが非正規化数の場合
  • FP16オペランドの1つが非正規化数であり、仮数積が1以下の場合
 RZ
レベル 2 の表題