刘明　傅文佳

摘要：高精度浮点超越函数在科学计算等应用中需求越来越大，双曲函数是超越函数中的一个重要组成部分。早期双曲函数的计算借助软件实现，近年来由于硬件实现超越函数的性能优于软件，硬件实现逐渐获得重视。计算高精度的超越函数时，虽然位宽的增加会带来资源消耗的急剧增加，但数字电路集成规模的扩大为全硬件化高精度浮点运算单元提供设计基础。CORDIC算法作为逐位迭代法中的经典算法，仅需要加法和移位操作即可完成函数计算。因此，本文基于CORDIC四步并行迭代算法，完成128位浮点双曲函数运算单元的硬件建模。

关键词：双曲函数  超越函数  CORDIC算法

一、引言

近五年来，中国的集成电路（Integrated Circuit，IC）业在国家政策的有力支持和市场需求的快速提振下取得了快速发展，其整体技术水平和市场规模在不断地增长。随着人工智能、5G、智慧城市等概念的提出和蓬勃发展，IC业逐步成为国内信息技术产业的重要支撑和安全核心。然而，作为全世界IC产业消费占比约1/3的市场国，中国本国的IC产值全球占比不足7.5%。细分至芯片设计产业，我国的通信芯片、LED芯片等虽已有一定的市场规模，但高端芯片市场迫切需要打破瓶颈。

在能源勘测、游戏渲染、气象学和海洋学、金融保险、计算机辅助设计等领域中，需要大量三角函数、指数函数、对数函数、双曲函数等超越函数的计算。在科学计算中，双曲函数在信号处理、电力传输、航空航天、统计学等工程领域，有着广泛的应用。……