Published February 8, 2024
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Publication
Towards a correctly-rounded and fast power function in binary64 arithmetic
Contributors
Others:
- Département d'informatique - ENS Paris (DI-ENS) ; École normale supérieure - Paris (ENS-PSL) ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Arithmétiques des ordinateurs, méthodes formelles, génération de code (ARIC) ; Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP) ; École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Lyon ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
- Cryptology, arithmetic : algebraic methods for better algorithms (CARAMBA) ; Inria Nancy - Grand Est ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO) ; Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Sûreté du logiciel et Preuves Mathématiques Formalisées (STAMP) ; Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM) ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Description
We design algorithms for the correct rounding of the power function $x^y$ in the binary64 IEEE 754 format, for all rounding modes, modulo the knowledge of hardest-to-round cases. Our implementation of these algorithms largely outperforms previous correctly-rounded implementations and is not far from the efficiency of current mathematical libraries, which are not correctly-rounded. Still, we expect our algorithms can be further improved for speed. The proofs of correctness are fully detailed and have been formally verified.We hope this work will motivate the next IEEE 754 revision committee to require correct rounding for mathematical functions.
Abstract
This is the extended version of an article published in the proceedings of ARITH 2023.Additional details
Identifiers
- URL
- https://inria.hal.science/hal-04159652
- URN
- urn:oai:HAL:hal-04159652v2
Origin repository
- Origin repository
- UNICA