Vi que as CPUs e os sistemas operacionais subiram em termos de bits, de 8 para 16 bits, para 32 bits e atualmente para 64 bits. Entendo que essa alteração é aumentar a quantidade máxima de memória endereçável pela CPU.
O que não entendo é por que sempre há uma duplicação do tamanho do ônibus. É apenas uma decisão arbitrária / comercial dobrar o tamanho do barramento ou há outro motivo?
Por que não podemos ter uma CPU de 33 bits? Ou se isso não bastasse, uma CPU de 34 bits? O de 64 bits parece um salto enorme e desnecessário (caro?) No espaço de endereço e presumivelmente na complexidade do silício subjacente.
Respostas:
Eu já vi CPUs de 12, 14, 15, 17, 18, 20, 24 e 48 bits. Mas com a moderna tecnologia VLSI (ou já é ULSI?), Adicionar mais bits ao caminho dos dados não é tão caro. Os desenvolvedores de chips colocam o máximo de largura possível no chip, pois isso aumenta a produtividade com relativamente pouco custo adicional e com apenas uma pequena penalidade no tempo de ciclo.
Alcançar mais velocidade / taxa de transferência com um caminho de dados estreito e tempo de ciclo mais rápido é muito mais difícil.
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Ao contrário de muitas circunstâncias em um computador, por exemplo, endereçamento, em que aumentar o tamanho do endereço em um bit aumenta a quantidade de memória endereçável em uma potência de 2 (e por que as potências de 2 são tão comuns na memória), o tamanho real da palavra da CPU pode ser qualquer valor conveniente.
Os comprimentos comuns de palavras para processadores (16, 32 e 64 bits) surgiram na verdade como múltiplos de 8 (em vez de potências de 2, embora, é claro, esses múltiplos particulares de 8 também sejam potências de 2), sendo 8 bits o tamanho mínimo para um único caractere , o menor tipo de dados primitivo comumente usado.
Como 8 bits é impreciso demais para ser muito útil para valores numéricos (ou mesmo para conjuntos de caracteres estendidos como UTF-16), palavras maiores que 8 bits permitem uma eficiência muito maior ao trabalhar com valores que utilizam mais do que muitos bits de precisão , e múltiplos de 8 bits (o menor tipo de dados comumente usado) ainda são a escolha natural, permitindo armazenar uma quantificação inteira de (por exemplo, 2, 4 ou 8) caracteres em uma palavra sem deixar bits desperdiçados e não utilizados.
O artigo da wikipedia sobre palavras possui uma seção Escolha de tamanho de palavra com um pouco mais de detalhes.
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