จำนวนจุดลอยตัวและฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง จำนวนจุดลอยตัวและฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์

จำนวนจุดลอยตัว vs. ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์

Z3 คอมพิวเตอร์ฐานสองเชิงกลที่สามารถโปรแกรมและดำนำเนินการทางคณิตศาสตร์ได้เครื่องแรก (จัดแสดงต่อสาธารณะที่พิพิธภัณฑ์เยอรมันในเมืองมิวนิก ตัวอย่างแสดงถึงการแทนจำนวนจุดลอยตัวโดยแบ่งเป็นการเก็บค่าเลขนัยสำคัญและเลขชี้กำลัง ในทางคอมพิวเตอร์ จำนวนจุดลอยตัว (floating point) คือระบบแทนจำนวนชนิดหนึ่ง ซึ่งจำนวนนั้นอาจมีขนาดใหญ่หรือขนาดเล็กเกินกว่าที่จะแทนด้วยจำนวนเต็ม เนื่องจากจำนวนต่าง ๆ สามารถเขียนแทนด้วยเลขนัยสำคัญ (mantissa) จำนวนหนึ่งโดยประมาณ และเปลี่ยนสเกลด้วยเลขชี้กำลัง (exponent) ฐานของสเกลปกติจะเป็น 2, 10 หรือ 16 เป็นต้น จำนวนทั่วไปจึงสามารถเขียนให้อยู่ในรูปแบบนี้ได้ คำว่า จุดลอยตัว จึงหมายถึงจุดฐาน (จุดทศนิยม หรือในคอมพิวเตอร์คือ จุดทวินิยม) ที่สามารถ "ลอยตัว" ได้ หมายความว่า จุดฐานสามารถวางไว้ที่ตำแหน่งใดก็ได้ที่สัมพันธ์กับเลขนัยสำคัญของจำนวนนั้น ตำแหน่งนี้แสดงไว้แยกต่างหากในข้อมูลภายใน และการแทนด้วยจำนวนจุดลอยตัวจึงอาจถือว่าเป็นสัญกรณ์วิทยาศาสตร์ในบริบทของคอมพิวเตอร์ หลายปีที่ผ่านมา คอมพิวเตอร์ใช้งานจำนวนจุดลอยตัวในรูปแบบที่แตกต่างกัน เวลาต่อมาจึงทำให้เกิดมาตรฐาน IEEE 754 สำหรับจำนวนที่พบได้อย่างปกติสามัญชนิดนี้ ข้อดีของจำนวนจุดลอยตัวที่มีต่อจำนวนจุดตรึง (fixed point รวมทั้งจำนวนเต็ม) คือจำนวนจุดลอยตัวสามารถรองรับค่าได้ในขอบเขตที่กว้างกว่า ตัวอย่างเช่น จำนวนจุดตรึงที่มีตัวเลขเจ็ดหลัก และกำหนดให้สองหลักสุดท้ายอยู่หลังจุด สามารถแทนจำนวนเหล่านี้ได้ 12345.67, 123.45, 1.23 ในขณะที่จำนวนจุดลอยตัว (ตามเลขฐานสิบของมาตรฐาน IEEE 754) ที่มีตัวเลขเจ็ดหลักเช่นกัน สามารถแทนจำนวนเหล่านี้ได้อีกเพิ่มเติม 1.234567, 123456.7, 0.00001234567, 1234567000000000 เป็นต้น แต่ข้อเสียคือรูปแบบของจำนวนจุดลอยตัวจำเป็นต้องใช้หน่วยเก็บข้อมูลมากขึ้นอีกเล็กน้อย (สำหรับเข้ารหัสตำแหน่งของจุดฐาน) ดังนั้นเมื่อจำนวนทั้งสองประเภทเก็บบันทึกอยู่ในที่ที่เหมือนกัน จำนวนจุดลอยตัวจะใช้เนื้อที่มากกว่าเพื่อเพิ่มความเที่ยง (precision) ความเร็วของการดำเนินการกับจำนวนจุดลอยตัว เป็นการวัดประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์อย่างหนึ่งที่สำคัญในขอบเขตข่ายโปรแกรมประยุกต์ ซึ่งมีหน่วยวัดเป็นฟล็อปส์ (FLOPS - floating-point operations per second การประมวลผลจุดลอยตัวต่อวินาที). แผงวงจรในหน่วยประมวลผลกลางรุ่น PDP-11 ส่วนอุปกรณ์ คอมพิวเตอร์ฮาร์ดแวร์ หรือ ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ (computer hardware) หรือเรียกย่อว่า ฮาร์ดแวร์ (hardware) เป็นชุดขององค์ประกอบต่าง ๆ ที่ประกอบรวมกันเป็นระบบคอมพิวเตอร์ ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์เป็นส่วนประกอบกายภาพ เช่น จอภาพ เมาส์ คีย์บอร์ด แหล่งเก็บข้อมูลคอมพิวเตอร์ ฮาร์ดดิสก์ การ์ดจอ การ์ดเสียง หน่วยความจำ (RAM) แผงวงจรหลัก เป็นต้น ทั้งหมดเป็นวัตถุที่จับต้องได้ ในทางกลับกัน ซอฟต์แวร์ คือชุดคำสั่งที่สามารถจัดเก็บและทำงานด้วยฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์เป็นชุดของคำสั่งที่เครื่องอ่านได้ใด ๆ ที่กำหนดการทำงานคำสั่งต่าง ๆ ของหน่วยประมวลผล ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ รวมกันได้เป็นระบบคอมพิวเตอร์พร้อมใช้งาน ความจริง ขอบเขตที่แบ่งระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ไม่ได้ชัดเจน เพราะระหว่างกลางอาจจะมีเฟิร์มแวร์ ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่สร้างมาโดยเฉพาะ เพื่อฝังไว้ในฮาร์ดแวร์อยู่ด้วย โดยที่ผู้ใช้ทั่วไป ไม่จำเป็นต้องกังวลกับเฟิร์มแวร์เหล่านี้ เพราะเป็นส่วนที่โปรแกรมเมอร์ และวิศวกรคอมพิวเตอร์ เป็นผู้ดูแล.