通用数值库：高性能可复现数系库的设计与实现

随着需要智能行为的嵌入式系统的激增，用于优化整个系统每瓦性能的定制数系成为成功商业产品的关键组件。我们提出通用数值库（Universal Number Library），一个高性能数系库，包含任意精度整数、十进制、定点数、浮点数，并引入两种锥形浮点类型 posit 和 valid，支持在任意并发环境下的可复现算术计算。我们讨论了通用库作为应用开发运行库以及作为应用驱动硬件验证平台的设计。描述了库的实现，并提供了教学示例以阐明数系特性，以及如何使用专用化在现有 x86、ARM 和 POWER 处理器上产生极高性能仿真。我们将重点介绍该库在计算科学与工程大型应用环境中的集成，以实现多精度和自适应精度算法，提升大规模与实时应用的性能和效率。我们将展示通用库集成到高性能可复现线性代数运行库中的情况。最后，我们将给出库附加功能的路线图，目标应用于软件定义无线电、仪器、传感器融合和模型预测控制等新领域。