Почему у нас нет 33-битных процессоров?

Question

Я видел, что процессоры и операционные системы переместились вверх с точки зрения битов с 8-битного на 16-битный, на 32-битный и в настоящее время на 64-битный. Я понимаю, что это изменение должно увеличить максимальный объем памяти, который адресуется процессором.

Чего я не понимаю, так это того, почему всегда есть удвоение размера автобуса. Это просто произвольное / деловое решение удвоить размер шины или есть другая причина?

Почему у нас не может быть 33-битного процессора? Или, если этого недостаточно, 34-разрядный процессор? 64-битная кажется такой массивной и ненужной (дорогой?) скачок в адресном пространстве и предположительно сложность базового кремния.

Answer 1

Я видел 12, 14, 15, 17, 18, 20, 24 и 48-битные процессоры. Но с современной технологией VLSI (или теперь это ULSI?) Добавление большего количества битов к пути данных не так уж и дорого. Разработчики микросхемы втирают в чип как можно большую ширину, поскольку это увеличивает пропускную способность при относительно небольших дополнительных затратах и с небольшим штрафом за время цикла.

Достигнуть большей скорости / пропускной способности с узким путем передачи данных и более коротким временем цикла намного труднее.

Answer 2

В отличие от многих обстоятельств в компьютере, например адресации, когда увеличение длины адреса на один бит увеличивает объем адресуемой памяти на степень 2 (и почему степени 2 так часто встречаются в памяти), фактическая длина слова ЦП может быть любым удобным значением.

Общие длины слов для процессоров (16, 32 и 64 бита) фактически были кратны 8 (а не степеням 2, хотя, конечно, эти конкретные кратные 8 также имеют степени 2), причем 8 битов являются минимальный размер для одного символа, сам по себе наименьший обычно используемый примитивный тип данных.

Поскольку 8 битов сами по себе слишком неточны, чтобы быть очень полезными для числовых значений (или даже для расширенных наборов символов, таких как UTF-16), слова размером более 8 бит позволяют значительно повысить эффективность при работе со значениями, использующими точность, превышающую столько битов и кратные 8 битам (наименьший обычно используемый тип данных) все еще являются естественным выбором, позволяя хранить целочисленный количественный показатель (например, 2, 4 или 8) символов в слове, не оставляя потерянные, неиспользованные биты.

В статье в Википедии о словах есть раздел Выбор размера слова с чуть более подробной информацией.