Что подразумевается под 32-битным процессором или вообще n-битным процессором?
3 ответа
19
Бит - это наименьшая единица хранения информации в процессоре компьютера. Точно так же, как переключатель может быть либо выключен, либо включен, бит также может иметь одно из двух состояний, часто обозначаемых 0 и 1.
Сам процессор / ЦП состоит в основном из десятка или около того сегментов этих битов, которые называются регистрами. Таким образом, регистры представляют собой наборы битов, которые могут хранить данные в процессоре. Некоторые из них представляют собой регистры общего назначения (первоначально называются A, B, C ...), а другие - специального назначения (с более причудливыми именами). Существуют другие части современных процессоров для других функций, таких как базовая арифметика с помощью арифметико-логического устройства (АЛУ) и т.д. И т.д.
Ранее процессоры имели регистры с меньшим количеством битов, например, 8-битные и 16-битные и т.д. В настоящее время у нас есть процессоры с размерами регистров 32 и 64-битных.
Таким образом, 32-битный процессор имеет контейнеры для хранения информации, называемые регистрами, каждый из которых имеет 32-битную длину. И их стиль именования также изменился с их размерами от AX, BX, CX для 16-битных типов .... до сегодняшних дней до EAX, EBX, ECX и т.д. Для 32-битных регистров. Регистры специального назначения в 32-разрядном процессоре также имеют 32-разрядную длину, но у них ужасные имена, которые я стараюсь забыть :)
Достаточно теории .... Теперь давайте посмотрим на снимки некоторых регистров общего назначения современного 32-разрядного процессора, чтобы получить представление о связи регистров и битов:
Ниже приведен еще один снимок процессора, на этот раз взят с немного большей высоты:
И, наконец, обзор высоты процессора в 10000 футов в общей схеме компонентов хранения данных компьютеров.
11
Что касается процессоров x86, простейшее объяснение состоит в том, что регистры общего назначения 32-битного процессора могут содержать целочисленные значения от 0 до (2 ^ 32)-1 (4 294 967 295)включительно или от -2 147 483 648 до 2 147 483 647 включительно. Это означает, что он может адресовать только столько байтов виртуального адресного пространства (4 ГБ).
Регистры 64-разрядного процессора x86 могут работать с числами от 0 до (2 ^ 64)-1 (18,446,744,073,709,551,615), что теоретически дает ему гораздо большее виртуальное адресное пространство.
Чтобы продолжить ваш n-битный вопрос: он просто сможет работать с числами на 2 ^ n.
В Wikepedia есть хорошая серия статей о битовой ширине и математике.
2
8, 16, 32, 64 ... битные вычисления в основном говорят о том, сколько информации можно "передать".
Немного это основная информация. 1 или 0. 8-битный компьютер может обрабатывать порцию информации шириной 8 бит. 16-битная машина может обрабатывать бит шириной 16, выполняя по 2 инструкции для каждого цикла по сравнению с 8-битной машиной.
32, 64-разрядные вычисления относятся к процессорам, которые работают с данными такого размера, что позволяет передавать больше данных за "цикл ЦП". При прочих равных условиях легко увидеть, как больше = лучше / быстрее.
PCMag определение 16-битных вычислений
Спецификации битов PCMag