Denormaaliksi

Denormaaliksi on termi, jota käytetään liukulukujen käsittelyssä kuvaamaan tilaa, jossa arvo esitetään subnormaalin luvun muodossa. Subnormaalit luvut mahdollistavat pienempien arvojen edustamisen lähellä nollaa, jolloin laskujen alijäämä ei katkea heti, vaan voidaan toteuttaa asteittainen alijääminen. Tämä auttaa säilyttämään jonkinlaisen signaalin pienillä arvoilla, mutta samalla pienentää tarkkuutta ja voi vaikuttaa suorituskykyyn.

IEEE 754 -standardin mukaisesti normaaliluvut muodostuvat, kun eksponentti on nolla eivätkä merkit ole nollia. Subnormaaliluvut sen sijaan ovat eksponentin arvoa nolla ja etumerkki sekä tarkoittava syntaksia käytetään toisin. Arvo lasketaan noin muodossa (-1)^sign × 0.fraction × 2^(emin), jolloin fraction ei ole nolla, mutta eksponentti on minimoitu. Esimerkiksi 32-bittisessä liukulukumuodossa minimi normaali positiivinen luku on noin 1,17549435 × 10^-38, pienimmät subnormaaliluvut ovat noin 1,4 × 10^-45.

Käytännössä denormalisaatio tarkoittaa tilaa, jossa lasku- ja säilytysvaatimukset voivat tulla vastaan alarajojen ylä- tai alapuolella. Subnormaaliluvut auttavat säilyttämään pieniä arvoja, mutta niiden tarkkuus on rajallinen ja käsittely voi olla hidasta joillakin suorittimilla. Monet prosessorit tukevat denormaalilukujen käsittelyä, mutta mahdollisesti käytössä ovat tilat, joissa denormalit-arvot käsitellään nollina (flush-to-zero) tai denormalit ovat erillisiä, mikä vaikuttaa suorituskykyyn ja numerisen vakauden hallintaan.

Näin ollen denormaaliksi tuleminen on osa liukulukujen underflow-tila ja liittyy sekä arvojen representointi- että laskennan tarkkuusnäkökulmiin. Lisätietoa: denormalisointi, underflow, IEEE 754.