FPU

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FPU (Floating Point Unit)

Die FPU ist die Gleitkommaeinheit der CPU. Sie ist auf mathemisch anspruchsvolle Berechnungen spezialisiert, vor allem solche mit Dezimalzahlen oder sehr großen/kleinen Werten.

Aufgaben der FPU

Aufgabe Beschreibung
Gleitkommaberechnungen Rechnen mit Dezimalzahlen (floating point)
Wissenschaftliche Berechnungen exponentielle Werte, Logarithmen, trigonometrische Funktionen
Vektor- und Matrixoperationen wichtig für 3D-Grafik, Physikberechnung, KI-Berechnungen
Hohe Präzision arbeitet mit 32-Bit, 64-Bit und teilweise 128-Bit Genauigkeit

Bedeutung im modernen System

  • Wird intensiv genutzt bei:
 – 3D-Grafik  
 – Simulationen  
 – Audio- und Videobearbeitung  
 – KI/ML-Modellen  
 – wissenschaftlichen Programmen  
  • Unterstützt durch SIMD-Befehlssätze wie
 – SSE  
 – AVX / AVX2 / AVX-512  

Diese Befehle ermöglichen parallele Berechnungen auf vielen Daten gleichzeitig (Vektorisierung).

Unterschied ALU ↔ FPU

Einheit spezialisiert auf Beispiele
ALU Ganzzahlen, Logik, Vergleiche Addieren, AND, OR, SHIFT
FPU Gleitkomma, große Genauigkeit Dezimalzahlen, 3D-Berechnungen

Kurz gesagt: Die FPU ist die Mathe-Spezialeinheit der CPU, ideal für komplexe numerische Berechnungen und moderne Multimedia-Anwendungen.