R4000
R4000は IEEE 754-1985 準拠のFPUを同じチップ上に搭載しており、その部分を R4010 と呼ぶこともある。FPUはCP1のコプロセッサとして動作する(MIPS ISA ではCP0からCP3まで4つのコプロセッサを利用できるよう定義している)。CPUのステータスレジスタのFRビットの設定により、FPUの32ビットモードと64ビットモードを切り替えることができる。32ビットモードでは32本の浮動小数点レジスタはそれぞれ32ビット幅となり、32個の単精度浮動小数点数を格納するか、2本のレジスタを1組として16個の倍精度浮動小数点数を格納する。
FPUはデータやリソースの依存関係がなければALUと同時に動作可能で、依存関係があればストールが発生する。FPUには3つのサブユニットがあり、それぞれ加算器、乗算器、除算器である。乗算器と除算器は加算器と並行に命令を実行できるが、乗算も除算も最終段で加算器を使用するため、並行実行にも制限がある。したがってFPUでは最大3個の命令(加算、乗算、除算)を並行実行でき、1サイクルに1命令を実行に移すことができる。
加算器と乗算器はパイプライン化されている。乗算器は4段のパイプラインになっており、性能向上のため dynamic logic を使ってマイクロプロセッサのクロックの2倍の周波数で駆動される。除算には23サイクル(単精度)または36サイクル(倍精度)かかり、平方根の計算にはそれぞれ54サイクルまたは112サイクルのレイテンシが生じる。除算と平方根計算には、SRT除算アルゴリズムを使っている。