Een rekenkundige coprocessor is een gespecialiseerde verwerkingseenheid die samenwerkt met een centrale verwerkingseenheid (CPU) om rekenkundige bewerkingen uit te voeren, met name die waarbij drijvende-kommagetallen en andere complexe berekeningen betrokken zijn. In plaats dat de hoofd-CPU deze taken afhandelt, neemt de coprocessor die werklast op zich, waardoor de verwerkingstijden aanzienlijk worden versneld.
Hier is een overzicht van de belangrijkste kenmerken:
* Gespecialiseerde hardware: Coprocessors zijn ontworpen met speciale hardware die is geoptimaliseerd voor rekenkundige bewerkingen. Deze hardware bevat vaak gespecialiseerde instructies en schakelingen voor taken als vermenigvuldigen, delen, trigonometrische functies (sinus, cosinus, tangens), machtsverheffen en logaritmische berekeningen. Dit staat in contrast met de CPU, die mogelijk meer algemene instructiesets heeft.
* Berekeningen met drijvende komma: Een primaire functie is het verwerken van getallen met drijvende komma, die essentieel zijn voor wetenschappelijke, technische en grafische toepassingen. Getallen met drijvende komma kunnen een veel breder bereik aan waarden vertegenwoordigen (inclusief zeer grote en zeer kleine getallen) met een verschillende mate van nauwkeurigheid in vergelijking met gehele getallen. De coprocessor gaat efficiënt om met de complexiteit van drijvende-kommaberekeningen.
* De CPU ontlasten: Door deze rekenintensieve taken uit te voeren, maakt de coprocessor de CPU vrij om andere instructies en processen af te handelen. Dit leidt tot snellere algehele systeemprestaties.
* Instructieset: Het heeft zijn eigen instructieset, een reeks opdrachten die het begrijpt. De CPU bevat doorgaans instructies om bewerkingen met de coprocessor te initiëren en de gegevensoverdracht daartussen te beheren.
Historische context:
In het verleden waren rekenkundige coprocessors afzonderlijke chips die naast de CPU in sockets op het moederbord werden aangesloten. Een prominent voorbeeld is de Intel 8087, die werkte met de 8086/8088 CPU's. Tegenwoordig hebben de meeste CPU's echter geïntegreerde floating-point units (FPU's) die op dezelfde manier functioneren als de oude coprocessors, waardoor er geen aparte chip meer nodig is. De term "coprocessor" wordt nu minder vaak gebruikt, waarbij "FPU" vaker voorkomt.
Hoewel het onderscheid tussen een specifieke rekenkundige coprocessor en een geïntegreerde FPU grotendeels historisch is, blijft het fundamentele concept in wezen hetzelfde:een gespecialiseerde eenheid die de mogelijkheden van een CPU voor rekenkundige berekeningen vergroot, vooral die met drijvende-kommagetallen. |