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2020-12-17

浮動小数点数の演算ってなぁに?

株式会社グローバルゲートのサーバ管理者をしている「タカ」です。

以前はPCなどに入っているCPUの役割について電気回路のスイッチの
「ON」「OFF」を使って簡単な演算をしていることをお話させていただきました。

以前お話させていただいた演算とは整数の演算であり
今回は「0」以上「1」以下の浮動小数点数演算についてお話いたします。

【浮動小数点数ってなに?】
コンピュータは数字の演算は、整数演算と少数演算に分けられています。
昔のCPU(1980年代頃まで)では浮動小数点数演算の能力は備わっていなく
浮動小数点数演算用の高価なプロセッサーを別に設置して対応していました。

浮動小数点は数字を仮数部、基数部、指数部の要素で表現すること」で
仮数部と指数部のみを記憶する演算方法です。


例)123456の数値を10進数では
1.23456 x 10^5と表現することができます。
このとき「10^5」は10の5乗という意味で
10は基数と呼び5は指数と呼びます。


この指数が変わる度に小数点の場所が変わることで
浮動小数点数と言われます。

ごらんのとおり浮動小数点数の演算には手間がかかり計算するのに
大変時間がかかります。

CPUでは能力を示す単位を「整数」ではHz(ヘルツ)を使い
浮動小数点数の単位をFLOPS(フロップス)としてます。
浮動小数点数の演算を1秒間に100回できる能力であれば「100FLOPS」になります。

この浮動小数点数の演算を並列に繋ぎ同時計算させるめちゃくちゃ早い計算機(コンピュータ)が
「京」や「富岳」の名前で有名なスーパーコンピュータということです。

今回は、浮動小数点数について簡単にお話させていただきました。

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