随着5G、人工智能、物联网等技术快速发展,人类进入了大数据时代,面对日益庞大的计算需求,迫切需要新的技术来突破原有的计算瓶颈。算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit,ALU）是处理器（CPU）中最重要、最常用的部件之一,因此ALU性能的高低直接影响到CPU的表现。传统精确计算电路存在复杂度高、硬件消耗大等问题。近似计算可以有效的降低运算电路的功耗、延时和面积,为优化ALU的设计提供了新的可能。本文首先对近似计算在ALU设计中的重要性和意义进行了简要阐述,并对近似计算的研究现状做了详细介绍。加法电路是ALU中最基本的运算电路,乘法电路和除法电路的实现都依赖于加法电路,且计算机中的指令大部分都是加减法指令,因此加法电路的优化对改进ALU性能起着非常重要的作用。本文将近似计算技术应用于加法器的设计,提出了一种新型的动态分段近似加法器。利用加法中进位传播链长度相对于加法自身位宽较短这一特性,来提升加法器的性能。文章先分析了加法中进位传播链长度的概率分布,随后详细的介绍了该近似加法器的基本原理和设计方案,并对其性能进行了理论分析。使用EDA软件和程序建模,对本文提出的近似加法器进行了硬件性能的仿真和计算精度的分析。实验结果表明,与传统精确加法器和现有的近似加法器设计方案相比,本文所提出的近似加法器设计方案,在延时、功耗延时积（PDP）、面积延时积（ADP）等方面均有一定优势,特别是在延时方面,相对于传统的行波进位加法器其延时降低了80.38%。在错误率（ER）、平均误差距离（MED）、归一化平均误差距离（NMED）等精度参数方面,本设计也均有明显改善。为优化该近似加法器的电路面积,设计了2种近似全加器AFA-1和AFA-2。结果表明,采用近似全加器可以有效的降低动态分段加法器的电路消耗。最后将所设计的近似加法器应用到音频、图像处理等可容错系统中,用以验证本设计在实际应用中的实用性和有效性。实验结果显示,本文提出的动态分段近似加法器的处理结果与精确计算加法器的处理结果相比无明显差别,保持了较高的一致性,可以满足日常中的实际使用需求。综合来看,本文所设计的动态分段近似加法器在电路的硬件性能、计算精确度方面相比于现有的设计方案均具有一定的优势,同时在音频、图像处理等可容错应用中具有一定的实用性和有效性。近似计算在数字信号处理、图像处理等方面有着日趋重要的优势,在当前十分热门的机器学习、人工智能等领域,近似计算也展现出了巨大潜力,必将会对未来的处理器设计产生重要影响。