Tại sao chúng ta không có CPU 33 bit? [đóng cửa]


9

Tôi đã thấy rằng CPU và các hệ điều hành đã di chuyển lên trên theo các bit từ 8 bit đến 16 bit, đến 32 bit và hiện tại là 64 bit. Tôi hiểu rằng thay đổi này là để tăng dung lượng bộ nhớ tối đa mà CPU có thể xử lý được.

Điều tôi không hiểu là tại sao luôn có sự tăng gấp đôi kích thước xe buýt. Có phải chỉ là một quyết định tùy tiện / kinh doanh để tăng gấp đôi kích thước xe buýt hoặc có một lý do khác?

Tại sao chúng ta không có CPU 33 bit? Hoặc nếu điều đó là không đủ, CPU 34 bit? 64-bit có vẻ như là một bước nhảy lớn và không cần thiết (đắt tiền?) Trong không gian địa chỉ và có lẽ là sự phức tạp của silicon bên dưới.


3
@sawdust - Tuy nhiên, không có gì thiêng liêng khi có một đường dẫn dữ liệu là bội số của 8 bit, và thậm chí ít hơn, có một sức mạnh của hai bội số của 8 bit.
Daniel R Hicks

7
Câu hỏi này thực sự không tệ đến thế, và nó cũng không đơn giản như "ồ, hãy học cách giải mã nhị phân!", Như Daniel (và câu trả lời của tôi) chỉ ra. Tôi sẽ nâng nó trở về số 0 vì lý do đó.
Marshall Eubanks

1
Câu hỏi của bạn chứa một tiền đề sai. Việc tăng chiều rộng bit chủ yếu là để tăng chiều rộng của các thanh ghi mục đích chung. Sự gia tăng chiều rộng của con trỏ là thứ yếu trong lịch sử.
David Schwartz

1
@sawdust Tôi có một ý tưởng khá hay về cách hoạt động của nhị phân, điều này khá rõ ràng thực sự từ câu hỏi của tôi. Không, cảm ơn vì phản ứng không ích lợi và khá thô lỗ của bạn.
localhost

1
@marshaul: Câu hỏi này thực sự bị hạ xuống dưới 0? Tại sao?? Đó là một câu hỏi hay! Tôi nghĩ rằng những người downvoters thậm chí có thể hiểu ít hơn về số nhị phân so với tác giả câu hỏi.
HelloGoodbye

Câu trả lời:


7

Tôi đã thấy các CPU 12, 14, 15, 17, 18, 20, 24 và 48 bit. Nhưng với công nghệ VLSI hiện đại (hay bây giờ là ULSI?), Việc thêm nhiều bit vào đường dẫn dữ liệu không phải là quá đắt. Các nhà phát triển chip nhồi nhét càng nhiều chiều rộng vào chip càng tốt, vì điều đó làm tăng thông lượng với chi phí bổ sung tương đối ít và chỉ với một hình phạt thời gian chu kỳ nhỏ.

Đạt được nhiều tốc độ / thông lượng hơn với đường dẫn dữ liệu hẹp và thời gian chu kỳ nhanh hơn khó hơn nhiều.


(Quên đề cập đến CPU 60 bit - Dòng CDC 6600 cũ.)
Daniel R Hicks

Mặc dù đây là một câu trả lời thú vị, nhưng vẫn không giải thích được tại sao sức mạnh của hai thứ dường như được ưa thích hơn trong các PC hiện đại, mà tôi nghĩ đó là câu hỏi thực sự nhắm đến, mặc dù chưa được nhận ra đầy đủ tại thời điểm tạo ra nó.
HelloGoodbye

@Hellooodbye Nó không phải là quá nhiều sức mạnh của hai vì nó là bội số của 8. Một bus dữ liệu 32 bit có thể ghi chính xác 4 byte trong một lệnh.
jiggunjer 7/12/2015

4

Không giống như nhiều trường hợp trong máy tính, ví dụ như đánh địa chỉ, khi tăng độ dài địa chỉ thêm một bit sẽ tăng dung lượng bộ nhớ địa chỉ lên 2 (và tại sao năng lực của 2 lại rất phổ biến trong bộ nhớ), độ dài từ thực tế của CPU có thể là bất kỳ giá trị thuận tiện.

Độ dài từ phổ biến cho các bộ xử lý (16, 32 và 64 bit) thực sự là bội số của 8 (chứ không phải là lũy thừa của 2, mặc dù tất nhiên các bội số cụ thể này của 8 cũng xảy ra là lũy thừa 2), 8 bit là kích thước tối thiểu cho một char , bản thân nó là kiểu dữ liệu nguyên thủy nhỏ nhất thường được sử dụng.

Do 8 bit quá thiếu chính xác nên rất hữu ích cho các giá trị số (hoặc thậm chí cho các bộ ký tự mở rộng như UTF-16), các từ lớn hơn 8 bit cho phép hiệu quả cao hơn khi làm việc với các giá trị sử dụng nhiều hơn độ chính xác của nhiều bit và bội số của 8 bit (loại dữ liệu thường được sử dụng nhỏ nhất) vẫn là lựa chọn tự nhiên, cho phép người ta lưu trữ một số lượng định lượng (ví dụ 2, 4 hoặc 8) trong một từ mà không để lại các bit bị lãng phí, không sử dụng.

Bài viết trên wikipedia về các từ có phần lựa chọn kích thước Word với chi tiết hơn một chút.


1
Không phải tất cả bội số của 8 là
lũy

Điểm tuyệt vời, tôi thực sự muốn nói "những sức mạnh của 2". Tôi sẽ sửa chữa.
Marshall Eubanks

Đã có những máy tính được chế tạo với "ký tự" 6 và 10 bit.
Daniel R Hicks

Chắc chắn, và một lần nữa, độ dài từ có thể là bất kỳ số thuận tiện nào, không cần phải dựa trên độ dài ký tự hoặc bất cứ thứ gì cụ thể. Ví dụ, một ALU hiếm khi hoạt động trên "ký tự" có thể có độ dài từ dựa trên số nguyên có độ chính xác thấp nhất thường được sử dụng. Tôi không có ý đề nghị bất cứ điều gì theo quy định, chỉ để giải thích lý do cơ bản cho những lựa chọn phổ biến nhất (và những lựa chọn mà anh ấy đã hỏi).
Marshall Eubanks
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.