stillwater-sc/universal

解決的問題

Universal 是一個 C++ 模板庫，旨在以自訂的算術類型取代原生的整數和浮點數類型。這讓開發者能夠針對特定的精度和動態範圍需求優化演算法，這在嵌入式系統和深度學習應用中尤為重要，因為標準的 IEEE-754 浮點數可能過於龐大或效率低下。

工作原理

它提供了一個僅含標頭檔的插件式替代類型庫，可於參數化計算核心中使用。開發者不再使用 double 或 float，而是可以使用如半精度（half）、bfloat16 或固定點類型等專用格式。該庫包含針對不同架構（x86、ARM、RISC-V、GPU）缺乏通用硬體支援的格式的快速軟體實作。

適用對象

此庫適用於從事人工智慧（AI）、數位訊號處理（DSP）、高效能運算（HPC）和高頻交易（HFT）的開發者，他們需要試驗或實作混合精度演算法。

主要特色

• 多樣化的格式支援：支援四分之一精度、半精度和四倍精度，以及 NVIDIA 的 TensorFloat 和 Google 的 bfloat16。
• 自訂數值系統：包含靜態與彈性整數、小數、固定點、分數、線性浮點、漸變浮點、對數以及自適應精度類型的支援。
• 硬體無關性：為所有硬體均未原生支援的格式提供軟體實作。
• 低門檻整合：僅含標頭檔的設計，可透過模板參數化輕鬆整合至現有的 C++ 專案中。