Subnormaalit

Subnormaalit luvut, joita kutsutaan myös denormaaliksi, ovat eräänlainen liukulukujen arvo IEEE 754 -standardissa. Ne esiintyvät, kun luku on pienempi kuin pienin normaali arvo eikä mantissan johtavaa 1:ää ole käytössä. Tällöin eksponentin kenttä on nolla ja arvo määräytyy muodossa signi × (0.fraction) × 2^(1−bias). Subnormaalit mahdollistavat arvojen edustamisen nollan läheisyydessä ja tarjoavat asteittaisen alun nollasta kohti pienimpiä ei-nollia.

Esimerkiksi 32‑bittisessä kelluvassa pisteessä pienin normaali arvo on 2^(−126) noin 1.17549×10^(−38). Subnormaalit kattavat pienimmän ei-nollan arvon 2^(−149) noin 1.4013×10^(−45) ja suurimman subnormaalin arvon (1−2^(−23))×2^(−126) noin 1.17549×10^(−38) − 2^(−149). Näin laskenta voi käsitellä erittäin pieniä arvoja ilman välitöntä nollautumista, mikä vähentää äkillisiä loikkia ja mahdollistaa järkevän tarkkuuden pienillä mittayksiköillä.

Merkitys ja käytännön vaikutukset: subnormaalit säilyttävät laskennallisen jatkuvuuden nollan ympärillä, mutta ne voivat heikentää suorituskykyä, koska denormaalien käsittely voi vaatia erityisiä polkuja suoritin- tai liittymäkerroksissa. Joissakin järjestelmissä käytetään FTZ-käytäntöä (flush-to-zero), jolloin denormaalit tulkitaan nolliksi nopeuden vuoksi, mikä heikentää pienien arvojen tarkkuutta. Subnormaalit ovat kuitenkin olennainen osa IEEE 754 -standardin tarjonta ja mahdollistavat laskennan suurta monimuotoisuutta sekä suojan äkillisiä alenemisvaiheita vastaan.