subnormaalin

Subnormaali tai denormalinen luku on kelluvien pisteiden arvo, jonka suuruus on pienempi kuin pienin normaalina esitettävissä oleva positiivinen luku tietyn muodotermin mukaan. Ne ovat osa IEEE 754 -standardin mukaista representointia ja täyttävät tilan, joka jää pienemmäksi kuin normaalien lukujen pienin arvo. Subnormaalien kautta pyritään tarjoamaan esimerkiksi asteittainen alitus nollan lähelle, jolloin nollan ja pienimmän normaalin luvun väliin syntyy yhtenäinen arvojoukko.

Miten subnormaalit esitetään? IEEE 754 -formaateissa kokonaisluku- tai liukulukujärjestelmässä subnormaali luku saa eksponentin kentän arvon nolla. Normaalien lukujen tapauksessa on oletettu etuliitin kiinteä 1, mutta subnormaalin tapauksessa tätä johtavaa 1:ttä ei ole; merkitsevä osa alkaa suoraan 0.fraction. Käytännössä arvo on signi, 0.fraction ja 2^(emin), missä emin on alinomaista minimi-eksponenttia vastaava arvo. Esimerkiksi yksinkertaisessa binaarilukujärjestelmässä 32-bittinen kelluva pistettä vastaava pienin normaali luku on 2^−126, ja pienin subnormaali arvo on 2^−149. Kaksois(64 bit) tarkistuksella pienin normaali on 2^−1022 ja pienin subnormaali 2^−1074.

Plussat ja haitat: subnormaalit mahdollistavat suuremman herkkyyden pienille arvoille sekä asteittaisen alun nollan ympärillä, mutta niiden tarkkuus on rajallinen ja luvut voivat olla vähemmän tehokkaita käsiteltäessä, jolloin joillakin laitteilla suorituskyky heikkenee. Jotkin suorittimet voivat käsitellä subnormaaleja hitaammin tai käyttää asetuksia, kuten flush-to-zero (FTZ) tai denormals- Friendly (DAZ), jotka ohjaavat käytöstä.

Käytännössä subnormaalit ovat olennainen osa rajapinnan pelisääntöjä kelluvan pisteen laskuissa, ja ne vaikuttavat sekä numeeriseen vakauteen että suorituskykyyn. Ne ovat olleet osa standardeja jo vuodesta 1985 lähtien, ja niiden käytöstä päätetään ohjelmisto- sekä hardware-tasolla.