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インテル8087正切アルゴリズムのリバースエンジニアリング

Hacker News •
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1980年、インテルは8087という浮動小数点チップを導入し、IBM PCなどのシステムで三角関数計算を大幅に高速化しました。本記事では、その正切命令FPT ANの背後にあるアルゴリズムを探求し、速度と精度の両立を図るためCORDICと多項式近似を巧みに組み合わせていることを解説します。8087は正切を90マイクロ秒で計算し、8086マイクロプロセッサが必要とした13,000マイクロ秒から大幅に改善されました。顕微鏡イメージングによって明らかにされたチップのマイクロコードROMとデータパスを調べることで、著者はB-58ハッサー爆撃機の遺産が設計にどのように影響したかを詳述します。エンジニアJack Volderは1956年にConvair B-58AハッサーのためにCORDICを最初に開発し、乗算なしで三角関数を計算するためにシフトアンドオペレーションを使用しました。このアルゴリズムは角度を予め計算された回転に分解し、各反復で急速に収束します。8087のデータパスには、効率的な超越関数計算のために最適化された定数ROM、シフター、およびアダーといった機能ブロックが含まれています。