Что подразумевается под 32-битным процессором?

11

Что подразумевается под 32-битным процессором или вообще n-битным процессором?

Дарт Вейдер
источник
1
Хотя вы, вероятно, получите хороший ответ ниже, я бы порекомендовал прочитать Википедию - en.wikipedia.org/wiki/32-bit
Уильям Хилсум
1
Я думаю, что понимание того, как работает процессор, в целом, естественно объяснит, что означает 32. По сути это размер регистров на самом чипе
Джо Филлипс
Бит - это единица хранения в computer.data, хранящаяся на компьютере в процессоре в регистрах. строчная емкость регистра, выраженная в «битах». возможны только два типа бит (0 и 1). Например: 16-битный регистр хранит только данные 16-битного размера. а также обработка также только с 16-битными данными.

Ответы:

11

Что касается процессоров x86, простейшее объяснение состоит в том, что регистры общего назначения 32-битных процессоров 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.

Trezoid
источник
4
«Работа с числами до 2 ^ n» вводит в заблуждение. 32-битный Pentium может генерировать 64-битные результаты, например, mul ebxвычисляет eax * ebx и сохраняет 64-битный результат в edx: eax. Как правило, это размер регистра, но даже это вводило в заблуждение в прошлом.
Skizz
1
Это слегка вводящий в заблуждение ответ. Адрес, данные и внутренние шины не должны совпадать по размеру. Например, 16-разрядный процессор 286 имел 24-разрядную адресную шину. 16-битный процессор 8088 (из-за внутреннего размера первичных данных) имел 8-битную шину данных и 20-битную адресную шину (и мог генерировать 32-битные результаты для очень специфических операций). :-)
Брайан Ноблаух
ну, вы, ребята, начинаете увлекаться этой проблемой. ответ не является неправильным концептуально; только технически. Но дайте очевидное низкое ноу-хау пользователя; я думаю, что это справедливый ответ
Чани
Это характерно для 64-разрядных процессоров Intel / AMD - они также имеют регистры более общего назначения - это также повышает производительность, поскольку может препятствовать доступу ЦП к более медленной ОЗУ. Однако большее количество регистров не обязательно является функцией "битности" процессора.
LawrenceC
19

Бит - это наименьшая единица хранения информации в процессоре компьютера. Подобно тому, 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 дюжины 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-разрядный процессор имеет контейнеры для хранения информации, называемые регистрами, каждый из которых имеет 32-разрядную длину. И их стиль именования также изменился с 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 снимок некоторых современных регистров общего назначения 32-битного процессора, чтобы получить представление о связи регистров и битов:

альтернативный текст

Ниже приведен еще один снимок процессора, на этот раз взят с немного большей высоты:

альтернативный текст

И, наконец, обзор высоты процессора в 10000 футов в общей схеме компонентов хранения данных компьютеров.

альтернативный текст

explorest
источник
ну, ответь на несколько вопросов, чтобы получить очки! =)
Лаюетт
6
Этот ответ уже должен принести вам достаточно очков. Вы можете редактировать ответ сейчас, чтобы включить изображения.
Сума
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 таких размеров, что позволяет передавать больше данных за «цикл ЦП». При прочих равных условиях легко увидеть, как больше = лучше / быстрее.

PCMag определение 16-битных вычислений
PCMag Bit Технические характеристики

WernerCD
источник