運行64位計算機的128位Fortran計算

我有一個64位的Linux系統。我使用gfortran編譯並運行我的Fortran代碼，並輸出一些數字以達到雙精度，即〜16位小數。例如運行64位計算機的128位Fortran計算

gfortran some_code.f -o executable1 
./executable1 
10.1234567898765432

如果我現在用標誌-fdefault-real-8編譯，所述的Fortran雙精度型提升爲16個字節= 128位和一定數目的輸出，但更高的精度〜33位小數。例如

gfortran -fdefault-real-8 some_code.f -o executable2 
./executable2 
10.12345678987654321234567898765432

我的問題是：怎麼能這樣計算已經完成，以這樣的高精度，如果我的電腦是唯一的64位？

這是所有（可能）軟件。你甚至可以有更高的精度（數百萬比特）。這一切都取決於正在使用的軟件/算法。精度越高，過程越慢，儘管許多可能的技巧和算法可以加快速度。 CPU是64位的事實與此無關。這也可以在32位或16位處理器上完成。 –

如果可能，雙精度提升爲128位*。更有可能的是，它在x86等典型現代硬件上仍將保持64位。 – Netch

首先，您的CPU是64位的事實意味着它使用64位指針（內存地址）。它與浮點變量大小沒有任何關係。 32位CPU（甚至16位！）使用64位浮點數和整數就好了。

128位浮點數是用軟件實現的，它是128位浮點處理器單元的一種「仿真」，實際上它非常慢。這不是因爲你的CPU是64位的，而是因爲CPU的浮點單元只實現了64位浮點運算。即使在英特爾的32位CPU中也是如此。

對於GCC實現128位計算的庫是libquadmath。

實際上，浮點比特操作在浮點單元（FPU）來完成。它曾經是一種與CPU分離的特殊芯片，但現在它們總是集成在英特爾消費類處理器中。在過去，如果你沒有購買獨立的FPU，全部浮點運算被模擬和緩慢。

2017-07-25 08:55:12

嗯有趣，所以64位處理器可以模擬使用64位算法的128位算術？這就是爲什麼128位會很慢？ – user1887919

不管它是32位處理器還是64位處理器，甚至是16位處理器。你感興趣的是浮點單元。英特爾CPU具有支持32位和64位IEEE浮點數的浮點單元。其他類型的浮點數必須用軟件實現。是的，它是緩慢的。 –

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