Wort (Computerarchitektur)
Im Computer, a Wort ist die natürliche Dateneinheit, die von einem bestimmten verwendet wird Prozessor Entwurf. Ein Wort ist ein fester Größe Datum als Einheit von der gehandhabt Befehlssatz oder die Hardware des Prozessors. Die Anzahl der Bits oder Ziffern[a] Mit einem Wort (die Wortgröße, Wortbreite, oder Wortlänge) ist ein wichtiges Merkmal eines bestimmten Prozessordesigns oder ein wichtiges Merkmal oder Rechnerarchitektur.
Die Größe eines Wortes spiegelt sich in vielen Aspekten der Struktur und des Betriebs eines Computers wider. der Großteil der Register in einem Prozessor sind normalerweise eine wortgröße und das größte Daten, das auf und von der übertragen werden kann Arbeitsgedächtnis In einer einzigen Operation befindet sich in vielen (nicht allen) Architekturen ein Wort. Das größte möglich die Anschrift Die Größe, die zur Bestimmung eines Ortes im Speicher verwendet wird, ist in der Regel ein Hardware-Wort (hier "Hardware-Wort" bedeutet das natürliche Wort des Prozessors in voller Größe im Gegensatz zu jeder anderen verwendeten Definition).
Dokumentation für Computer mit fester Wortgröße häufig angegebener Speichergrößen in Wörtern und nicht in Bytes oder Zeichen. Die Dokumentation wurde manchmal verwendet Metrische Präfixe richtig, manchmal mit Rundung, z. B., 65 Kilowords (KW) Bedeutung für 65536 Wörter und verwendete sie manchmal falsch mit kilowords (KW) bedeutet 1024 Wörter (210) und Megawords (MW) bedeutet 1.048.576 Wörter (220). Mit Standardisierung an 8-Bit-Bytes und Byte-Adressierbarkeit, Angabe von Speichergrößen in Bytes, Kilobytes und Megabyte mit Kräften von 1024 und nicht 1000 ist zur Norm geworden, obwohl es eine gewisse Verwendung von gibt IEC Binäre Präfixe.
Einige der frühesten Computer (und auch einige moderne) verwendeten Binärcodierte Dezimalzahl eher als schlicht binärtypischerweise eine Wortgröße von 10 oder 12 haben Dezimal Ziffern und einige früh Dezimalcomputer hatte überhaupt keine feste Wortlänge. Frühe binäre Systeme verwendeten dazu, Wortlängen zu verwenden, die ein Vielfaches von 6 Bit waren, wobei das 36-Bit-Wort besonders häufig war Mainframe Computers. Die Einführung von ASCII führte zu den Systemen mit Wortlängen, die ein Vielfaches von 8 Bit waren, wobei 16-Bit-Maschinen in den 1970er Jahren beliebt waren, bevor der Wechsel zu modernen Prozessoren mit 32 oder 64 Bits wechselte.[1] Spezialentwürfe wie Digitale Signalprozessoren, kann eine Wortlänge von 4 bis 80 Bit haben.[1]
Die Größe eines Wortes kann manchmal von den erwarteten aufgrund von abweichen Rückwärtskompatibilität mit früheren Computern. Wenn mehrere kompatible Variationen oder eine Familie von Prozessoren einen gemeinsamen Architektur- und Unterrichtssatz teilen, sich jedoch in ihren Wortgrößen unterscheiden, werden ihre Dokumentation und Software möglicherweise notationell komplex, um den Unterschied zu berücksichtigen (siehe Größe Familien unter).
Verwendung von Wörtern
Abhängig davon, wie ein Computer organisiert ist, können Einheiten in Wortgröße verwendet werden für:
- Festpunktnummern
- Inhaber für Fixpunkt, normalerweise ganze Zahl, numerische Werte können in einem oder in verschiedenen Größen verfügbar sein, aber eines der verfügbaren Größen ist fast immer das Wort. Die anderen Größen, falls vorhanden, sind wahrscheinlich ein Vielfaches oder Brüche der Wortgröße. Die kleineren Größen werden normalerweise nur zur effizienten Verwendung des Speichers verwendet. Wenn sie in den Prozessor geladen werden, gehen ihre Werte normalerweise in einen größeren, wortgroßen Halter.
- Gleitkommazahlen
- Inhaber für Schwimmpunkt Numerische Werte sind typischerweise entweder ein Wort oder ein Vielfaches eines Wortes.
- Adressen
- Inhaber für Speicheradressen müssen eine Größe haben, die den erforderlichen Wertebereich ausdrücken kann, aber nicht übermäßig groß ist, so häufig ist die verwendete Größe das Wort, obwohl es auch ein Vielfaches oder ein Bruch der Wortgröße sein kann.
- Register
- Prozessorregister sind mit einer für die Art der Daten geeigneten Größe konzipiert, z. Ganzzahlen, Gleitkomma-Nummern oder Adressen. Viele Computerarchitekturen verwenden allgemeine Register die in der Lage sind, Daten in mehreren Darstellungen zu speichern.
- Speicher -Prozessor -Übertragung
- Wenn der Prozessor aus dem Speicher -Subsystem in ein Register liest oder den Wert eines Registers in den Speicher schreibt, ist die Menge der übertragenen Daten häufig ein Wort. Historisch gesehen wurde diese Menge an Bits, die in einem Zyklus übertragen werden konnten Catena in einigen Umgebungen (wie die Stier Gamma 60).[2][3] In einfachen Speicher -Subsystemen wird das Wort über den Speicher übertragen Datenbus, was typischerweise eine Breite eines Wortes oder eines halben Wortes hat. In Speichersubsystemen, die verwenden CachesDie wortgrößte Übertragung ist die zwischen dem Prozessor und der ersten Cache-Ebene; bei niedrigeren Ebenen der Speicherhierarchie Normalerweise werden größere Transfers (die ein Vielfaches der Wortgröße sind) verwendet.
- Einheit der Adressauflösung
- In einer bestimmten Architektur bezeichnen aufeinanderfolgende Adresswerte aufeinanderfolgende Gedächtniseinheiten; Diese Einheit ist die Einheit der Adressauflösung. In den meisten Computern ist das Gerät entweder ein Zeichen (z. B. ein Byte) oder ein Wort. (Einige Computer haben eine Bitauflösung verwendet.) Wenn das Gerät ein Wort ist, kann ein größerer Speichermengen unter Verwendung einer Adresse einer bestimmten Größe auf Kosten der zusätzlichen Komplexität für den Zugriff auf einzelne Zeichen zugegriffen werden. Wenn das Gerät dagegen ein Byte ist, können einzelne Zeichen angesprochen werden (d. H. Während des Speichervorgangs ausgewählt).
- Anweisungen
- Maschinenanweisungen sind normalerweise die Größe des Wortes der Architektur, wie in RISC -Architekturen, oder ein Vielfaches der "Zeichen" Größe, die ein Bruchteil davon ist. Dies ist eine natürliche Wahl, da Anweisungen und Daten normalerweise das gleiche Speicher -Subsystem teilen. Im Harvard Architekturen Die Wortgrößen von Anweisungen und Daten müssen nicht miteinander verbunden sein, da Anweisungen und Daten in verschiedenen Erinnerungen gespeichert werden. zum Beispiel, Der Prozessor im elektronischen Telefonschalter 1ES hatte 37-Bit-Anweisungen und 23-Bit-Datenwörter.
Wortgröße Wahl
Wenn eine Computerarchitektur entworfen wird, ist die Auswahl einer Wortgröße von erheblicher Bedeutung. Es gibt Konstruktionsüberlegungen, die bestimmte Bitgruppengrößen für bestimmte Verwendungszwecke fördern (z. B. für Adressen), und diese Überlegungen deuten auf unterschiedliche Größen für unterschiedliche Verwendungen hin. Überlegungen zur Wirtschaftlichkeit im Design drängen jedoch stark auf eine Größe oder nur wenige Größen, die durch Multiplikatoren oder Brüche (Submultiples) zu einer primären Größe verbunden sind. Diese bevorzugte Größe wird zur Wortgröße der Architektur.
Charakter Die Größe war in der Vergangenheit (vor variabler Größe Zeichenkodierung) Einer der Einflüsse auf die Einheit der Adressauflösung und die Auswahl der Wortgröße. Vor Mitte der 1960er Jahre wurden die Charaktere am häufigsten in sechs Teilen aufbewahrt; Dies erlaubte nicht mehr als 64 Zeichen, so dass das Alphabet auf den oberen Fall begrenzt war. Da es in Zeit und Raum effizient ist, die Wortgröße ein Vielfaches der Charaktergröße zu haben, waren die Wortgrößen in diesem Zeitraum normalerweise mehrfach von 6 Bit (in Binärmaschinen). Eine gemeinsame Wahl war dann die 36-Bit-Wort, was auch eine gute Größe für die numerischen Eigenschaften eines schwebenden Punktformats ist.
Nach der Einführung der IBM System/360 Design, das acht Bit Zeichen und unterstützte Unterkörperbuchstaben verwendete, die Standardgröße eines Zeichens (oder genauer gesagt, a Byte) wurden acht Teile. Die Wortgrößen danach waren natürlich vielfältig von acht Bits, wobei üblicherweise 16, 32 und 64 Bit verwendet wurden.
Architekturen variabler Wort
Frühe Maschinenkonstruktionen umfassten einige, die das verwendete, was oft als a genannt wird Variable Wortlänge. In dieser Art von Organisation hatte ein Operand keine feste Länge. Abhängig von der Maschine und der Anweisung kann die Länge durch ein Zählfeld, durch ein abgrenzendes Zeichen oder durch ein zusätzliches Bit bezeichnet werden, z. B. Flagge. Wortmarke. Solche Maschinen wurden oft verwendet Binärcodierte Dezimalzahl in 4-Bit-Ziffern oder in 6-Bit-Zeichen für Zahlen. Diese Klasse von Maschinen enthielt die IBM 702, IBM 705, IBM 7080, IBM 7010, Univac 1050, IBM 1401, IBM 1620, und RCA 301.
Die meisten dieser Maschinen funktionieren jeweils auf einer Speichereinheit. Da jeder Befehl oder jeder Datum mehrere Einheiten lang ist, benötigt jede Anweisung mehrere Zyklen, nur um auf Speicher zuzugreifen. Diese Maschinen sind aus diesem Grund oft ziemlich langsam. Zum Beispiel holt sich die Anweisungen auf einem IBM 1620 Modell I. Nehmen Sie 8 Zyklen, um die 12 Ziffern der Anweisung zu lesen (die Modell II reduziert diese auf 6 Zyklen oder 4 Zyklen, wenn die Anweisung nicht beide Adressfelder benötigte). Die Ausführung der Anweisungen dauerte je nach Größe der Operanden eine vollständig variable Anzahl von Zyklen.
Wort, Bit und Byte Adressierung
Das Speichermodell einer Architektur wird stark von der Wortgröße beeinflusst. Insbesondere die Auflösung einer Speicheradresse, dh der kleinsten Einheit, die durch eine Adresse bezeichnet werden kann, wurde oft als Wort ausgewählt. In diesem Ansatz die Wortadressibel Maschinenansatz, Adresswerte, die sich um eins unterscheiden, benennen benachbarte Speicherwörter. Dies ist natürlich in Maschinen, die sich fast immer in Word- (oder mehreren Wörtern )einheiten befassen, und hat den Vorteil, dass Anweisungen minimal große Felder verwenden können, um Adressen zu enthalten, die eine kleinere Anweisungsgröße oder eine größere Auswahl an Anweisungen ermöglichen.
Wenn die Byte -Verarbeitung ein wesentlicher Bestandteil der Arbeitsbelastung sein soll, ist es normalerweise vorteilhafter, die zu verwenden Byteeher als das Wort als Einheit der Adressauflösung. Adresswerte, die sich um eins unterscheiden, bezeichnen benachbarte Bytes im Speicher. Dadurch kann ein willkürlicher Zeichen innerhalb einer Zeichenzeichenfolge unkompliziert angesprochen werden. Ein Wort kann weiterhin angesprochen werden, aber die zu verwendende Adresse erfordert einige mehr Bits als die Wortauflösung-Alternative. Die Wortgröße muss ein ganzzahliges Vielfaches der Charaktergröße in dieser Organisation sein. Dieser Adressierungsansatz wurde im IBM 360 verwendet und ist seitdem der häufigste Ansatz bei Maschinen.
Wenn die Arbeitsbelastung die Verarbeitung von Feldern verschiedener Größen umfasst, kann es vorteilhaft sein, sich an das Bit anzusprechen. Maschinen mit Bitadressierung können einige Anweisungen enthalten, die eine von Programmierer definierte Bytegröße und andere Anweisungen verwenden, die an festen Datengrößen betrieben werden. Als Beispiel auf der IBM 7030[4] ("Stretch") Ein schwimmender Punktanweisung kann nur Wörter ansprechen, während eine ganzzahlige arithmetische Anweisung eine Feldlänge von 1-64 Bit, eine Bytegröße von 1-8 Bit und einen Akkumulatorversatz von 0-127 Bit angeben kann.
In Byteadressibel Maschinenanweisungen mit Speicher-zu-Storage-Anweisungen (SS) gibt es in der Regel Anweisungen, um einen oder mehrere Bytes von einem willkürlichen Ort zum anderen zu kopieren. In einer byte-orientierten (Byteadressibel) Maschine ohne SS -Anweisungen, das Verschieben eines einzelnen Byte von einem willkürlichen Ort in eine andere ist in der Regel:
- Laden Sie das Quellbyte
- Speichern Sie das Ergebnis wieder im Ziel -Byte
Auf einzelne Bytes kann auf zwei Arten auf einer wortorientierten Maschine zugegriffen werden. Bytes können durch eine Kombination aus Verschiebung und Maskenoperationen in Registern manipuliert werden. Wenn Sie ein einzelnes Byte von einem willkürlichen Ort in einen anderen verschieben, kann dies das Äquivalent der folgenden erfordern:
- Laden Sie das Wort, das das Quell -Byte enthält
- WECHSEL Das Quellwort, um das gewünschte Byte an der richtigen Position im Zielwort auszurichten
- UND Das Quellwort mit einer Maske, die alle bis auf die gewünschten Bits auf Null heraussteht
- Laden Sie das Wort, das das Ziel -Byte enthält
- Und das Zielwort mit einer Maske, um das Ziel -Byte zu null
- ODER Die Register, die die Quell- und Zielwörter enthalten, um das Quell -Byte einzufügen
- Speichern Sie das Ergebnis wieder am Zielort
Alternativ implementieren viele wortorientierte Maschinen Byte-Operationen mit Anweisungen mit Special Bytezeiger in Registern oder Gedächtnis. Zum Beispiel die PDP-10 Der Bytezeiger enthielt die Größe des Byte in Bits (so dass Bytes unterschiedlicher Größe zugänglich sind), die Bitposition des Byte im Wort und die Wortadresse der Daten. Anweisungen können den Zeiger automatisch auf das nächste Byte einstellen, z. B. Last- und Einzahlungsvorgänge (Speicher).
Kräfte von zwei
Unterschiedliche Mengen an Speicher werden verwendet, um Datenwerte mit unterschiedlichen Genauigkeitsgraden zu speichern. Die häufig verwendeten Größen sind normalerweise a Kraft von zwei ein Vielfaches der Adressauflösung (Byte oder Wort). Konvertieren des Index eines Elements in einem Array in den Speicheradress -Offset des Elements erforderlich und erfordert dann nur a Wechsel Betrieb und nicht eine Multiplikation. In einigen Fällen kann diese Beziehung auch die Verwendung von Abteilungsvorgängen vermeiden. Infolgedessen haben die meisten modernen Computerdesigns Wortgrößen (und andere Operandengrößen), die eine Leistung von zweimal so groß wie ein Byte haben.
Größe Familien
Da Computer -Designs komplexer geworden sind, hat die zentrale Bedeutung einer einzelnen Wortgröße für eine Architektur verringert. Obwohl fähigere Hardware eine größere Vielfalt von Datengrößen verwenden kann, üben die Marktkräfte den Druck aus, um die Wartung zu erhalten Rückwärtskompatibilität Während der Verlängerung der Prozessorfähigkeit. Infolgedessen muss die zentrale Wortgröße in einem frischen Design als alternative Größe zur ursprünglichen Wortgröße in einem rückwärtskompatiblen Design gleichzeitig existieren können. Die ursprüngliche Wortgröße bleibt in zukünftigen Designs erhältlich und bildet die Grundlage für eine Größenfamilie.
Mitte der 1970er Jahre, Dez entworfen die Vax ein 32-Bit-Nachfolger des 16-Bit sein PDP-11. Sie benutzten Wort für eine 16-Bit-Menge während Langwort bezogen auf eine 32-Bit-Menge; Diese Terminologie entspricht der Terminologie, die für den PDP-11 verwendet wird. Dies stand im Gegensatz zu früheren Maschinen, bei denen die natürliche Einheit des Gedächtnisses als a genannt würde Wort, während eine Menge, die ein halbes Wort ist Halbwort. In Anpassung mit diesem Schema ein Vax Quadwort ist 64 Bit. Sie setzten dieses 16-Bit-Wort/32-Bit-Langwort/64-Bit-Quadword-Terminologie mit dem 64-Bit fort Alpha.
Ein anderes Beispiel ist das x86 Familie, von denen Prozessoren von drei verschiedenen Wortlängen (16-Bit, später 32- und 64-Bit) freigelassen wurden, während Wort Bestimmt weiterhin eine 16-Bit-Menge. Da ist die Software routinemäßig portiert von einer Wortlänge zum nächsten, einige Apis und Dokumentation definieren oder beziehen sich auf eine ältere (und damit kürzere) Wortlänge als die vollständige Wortlänge der CPU, für die Software kompiliert werden kann. Ähnlich wie Bytes für kleine Zahlen in vielen Programmen verwendet werden, kann ein kürzeres Wort (16 oder 32 Bit) in Kontexten verwendet werden, in denen der Bereich eines breiteren Wortes nicht benötigt wird (insbesondere wenn dies einen beträchtlichen Stapelraum oder Cache sparen kann Speicherraum). Zum Beispiel Microsoft's Windows -API pflegt die Programmiersprache Definition von WORT Als 16 Bit kann die API bei einem 32- oder 64-Bit-X86-Prozessor verwendet werden, wobei die Standard-Wortgröße 32 bzw. 64 Bit beträgt. Datenstrukturen, die solche Wörter mit unterschiedlich großer Größe enthalten, bezeichnen sie als:
- WORT (16 Bit/2 Bytes)
- DWORD (32 Bit/4 Bytes)
- QWord (64 Bit/8 Bytes)
Ein ähnliches Phänomen hat sich in entwickelt Intel x86 Montagesprache -Aufgrund der Unterstützung für verschiedene Größen (und Rückwärtskompatibilität) im Befehlssatz tragen einige Anweisungen Mnemonik "D" oder "Q" -Identifikatoren, die "Double-", "Quad-" oder "Double-Quad-" bezeichnen, die sind In Bezug auf die ursprüngliche 16-Bit-Wortgröße der Architektur.
Ein Beispiel mit einer anderen Wortgröße ist die IBM System/360 Familie. In dem System/360 Architektur, System/370 Architektur und System/390 Architektur, es gibt 8-Bit ByteS, 16-Bit HalbwortS, 32-Bit WortS und 64-Bit Doppelworts. Das Z/ArchitekturDas 64-Bit-Mitglied dieser Architekturfamilie bezieht sich weiterhin auf 16-Bit HalbwortS, 32-Bit WortS und 64-Bit DoppelwortS und zusätzlich 128-Bit Quadworts.
Im Allgemeinen müssen neue Prozessoren dieselben Datenwörterlängen und virtuelle Adressbreiten wie ein älterer Prozessor verwenden binäre Kompatibilität mit diesem älteren Prozessor.
Oft sorgfältig geschriebener Quellcode - geschrieben mit Quellcode-Kompatibilität und Software -Portabilität In Anbetracht - kann neu kompiliert werden, um auf einer Vielzahl von Prozessoren zu laufen, auch solche mit unterschiedlichen Datenwortlängen oder unterschiedliche Adressbreiten oder beides.
Tabelle der Wortgrößen
| Schlüssel: bisschen: Bits, c: Charaktere, d: Dezimalziffern, w: Wortgröße der Architektur, n: variable Größe, Wm: Wortmarke | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Jahr | Computer die Architektur | Wortgröße w | Ganze Zahl Größen | Floatingpoint Größen | Anweisung Größen | Adresse Auflösung | Chargröße |
| 1837 | Babbage Analytischer Motor | 50 d | w | - | Für verschiedene Funktionen wurden fünf verschiedene Karten verwendet, genaue Kartengröße, die nicht bekannt sind. | w | - |
| 1941 | Zuuse Z3 | 22 Bit | - | w | 8 Bit | w | - |
| 1942 | ABC | 50 Bit | w | - | - | - | - |
| 1944 | Harvard Mark i | 23 d | w | - | 24 Bit | - | - |
| 1946 (1948) {1953} | Eniac (W/Panel #16[5]) {W/Panel #26[6]} | 10 d | w, 2w (w) {w} | - | — (2 d, 4 d, 6 d, 8 d) {2 d, 4 d, 6 d, 8 d} | — — {w} | - |
| 1948 | Manchester Baby | 32 Bit | w | - | w | w | - |
| 1951 | Univac i | 12 d | w | - | 1⁄2w | w | 1 d |
| 1952 | IAS -Maschine | 40 Bit | w | - | 1⁄2w | w | 5 Bit |
| 1952 | Schneller universeller digitaler Computer M-2 | 34 Bit | w? | w | 34 Bit = 4-Bit-Opcode plus 3 × 10-Bit-Adresse | 10 Bit | - |
| 1952 | IBM 701 | 36 Bit | 1⁄2w, w | - | 1⁄2w | 1⁄2w, w | 6 Bit |
| 1952 | Univac 60 | n d | 1 d, ... 10 d | - | - | - | 2 d, 3 d |
| 1952 | Arra i | 30 Bit | w | - | w | w | 5 Bit |
| 1953 | IBM 702 | n c | 0 c, ... 511 c | - | 5 c | c | 6 Bit |
| 1953 | Univac 120 | n d | 1 d, ... 10 d | - | - | - | 2 d, 3 d |
| 1953 | Arra II | 30 Bit | w | 2w | 1⁄2w | w | 5 Bit |
| 1954 (1955) | IBM 650 (w/IBM 653)) | 10 d | w | — (w) | w | w | 2 d |
| 1954 | IBM 704 | 36 Bit | w | w | w | w | 6 Bit |
| 1954 | IBM 705 | n c | 0 c, ... 255 c | - | 5 c | c | 6 Bit |
| 1954 | IBM NORC | 16 d | w | w, 2w | w | w | - |
| 1956 | IBM 305 | n d | 1 d, ... 100 d | - | 10 d | d | 1 d |
| 1956 | Armac | 34 Bit | w | w | 1⁄2w | w | 5 Bit, 6 Bit |
| 1956 | LGP-30 | 31 Bit | w | - | 16 Bit | w | 6 Bit |
| 1957 | Autonetics recomp i | 40 Bit | w, 79 Bit, 8 d, 15 d | - | 1⁄2w | 1⁄2w, w | 5 Bit |
| 1958 | Univac II | 12 d | w | - | 1⁄2w | w | 1 d |
| 1958 | SALBEI | 32 Bit | 1⁄2w | - | w | w | 6 Bit |
| 1958 | Autonetics Recomp II | 40 Bit | w, 79 Bit, 8 d, 15 d | 2w | 1⁄2w | 1⁄2w, w | 5 Bit |
| 1958 | Setun | 6Trit (~ 9,5 Bit)[b] | bis zu 6Tryte | Bis zu 3 Trytes | 4 Trit? | ||
| 1958 | Electrologica X1 | 27 Bit | w | 2w | w | w | 5 Bit, 6 Bit |
| 1959 | IBM 1401 | n c | 1 c, ... | - | 1 c, 2 c, 4 c, 5 c, 7 c, 8 c | c | 6 Bit + Wm |
| 1959 (TBD) | IBM 1620 | n d | 2 D, ... | — (4 d, ... 102 d) | 12 d | d | 2 d |
| 1960 | Larc | 12 d | w, 2w | w, 2w | w | w | 2 d |
| 1960 | CDC 1604 | 48 Bit | w | w | 1⁄2w | w | 6 Bit |
| 1960 | IBM 1410 | n c | 1 c, ... | - | 1 c, 2 c, 6 c, 7 c, 11 c, 12 c | c | 6 Bit + Wm |
| 1960 | IBM 7070 | 10 d[c] | w, 1-9 d | w | w | w, d | 2 d |
| 1960 | PDP-1 | 18 Bit | w | - | w | w | 6 Bit |
| 1960 | Elliott 803 | 39 Bit | |||||
| 1961 | IBM 7030 (Strecken) | 64 Bit | 1 Bit, ... 64 Bit, 1 d, ... 16 d | w | 1⁄2w, w | Bit (Ganzzahl), 1⁄2w (Zweig), w (schweben) | 1 Bit, ... 8 Bit |
| 1961 | IBM 7080 | n c | 0 c, ... 255 c | - | 5 c | c | 6 Bit |
| 1962 | Ge-6xx | 36 Bit | w, 2 w | w, 2 w, 80 Bit | w | w | 6 Bit, 9 Bit |
| 1962 | Univac III | 25 Bit | w, 2w, 3w, 4w, 6 d, 12 d | - | w | w | 6 Bit |
| 1962 | Autonetik D-17b Minuteman i Anleitung Computer | 27 Bit | 11 Bit, 24 Bit | - | 24 Bit | w | - |
| 1962 | Univac 1107 | 36 Bit | 1⁄6w, 1⁄3w, 1⁄2w, w | w | w | w | 6 Bit |
| 1962 | IBM 7010 | n c | 1 c, ... | - | 1 c, 2 c, 6 c, 7 c, 11 c, 12 c | c | 6 B + Wm |
| 1962 | IBM 7094 | 36 Bit | w | w, 2w | w | w | 6 Bit |
| 1962 | SDS 9 Serie | 24 Bit | w | 2w | w | w | |
| 1963 (1966) | Apollo Guidance Computer | 15 Bit | w | - | w, 2w | w | - |
| 1963 | Digitalcomputer des Saturn -Startfahrzeugs | 26 Bit | w | - | 13 Bit | w | - |
| 1964/1966 | PDP-6/PDP-10 | 36 Bit | w | w, 2 w | w | w | 6 Bit 7 Bit (typisch) 9 Bit |
| 1964 | Titan | 48 Bit | w | w | w | w | w |
| 1964 | CDC 6600 | 60 Bit | w | w | 1⁄4w, 1⁄2w | w | 6 Bit |
| 1964 | Autonetik D-37c Minuteman II Anleitung Computer | 27 Bit | 11 Bit, 24 Bit | - | 24 Bit | w | 4 Bit, 5 Bit |
| 1965 | Gemini Guidance Computer | 39 Bit | 26 Bit | - | 13 Bit | 13 Bit, 26 | -bisschen |
| 1965 | IBM 1130 | 16 Bit | w, 2W | 2W, 3W | w, 2W | w | 8 Bit |
| 1965 | IBM System/360 | 32 Bit | 1⁄2w, w, 1 d, ... 16 d | w, 2w | 1⁄2w, w, 1 1⁄2w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1965 | Univac 1108 | 36 Bit | 1⁄6w, 1⁄4w, 1⁄3w, 1⁄2w, w, 2w | w, 2w | w | w | 6 Bit, 9 Bit |
| 1965 | PDP-8 | 12 Bit | w | - | w | w | 8 Bit |
| 1965 | Electrologica x8 | 27 Bit | w | 2w | w | w | 6 Bit, 7 Bit |
| 1966 | SDS Sigma 7 | 32 Bit | 1⁄2w, w | w, 2w | w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1969 | Vier-Phasen-Systeme Al1 | 8 Bit | w | - | ? | ? | ? |
| 1970 | MP944 | 20 Bit | w | - | ? | ? | ? |
| 1970 | PDP-11 | 16 Bit | w | 2w, 4w | w, 2w, 3w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1971 | CDC Star-100 | 64 Bit | 1⁄2w, w | 1⁄2w, w | 1⁄2w, w | bisschen | 8 Bit |
| 1971 | TMS1802NC | 4 Bit | w | - | ? | ? | - |
| 1971 | Intel 4004 | 4 Bit | w, d | - | 2w, 4w | w | - |
| 1972 | Intel 8008 | 8 Bit | w, 2 d | - | w, 2w, 3w | w | 8 Bit |
| 1972 | Calcomp 900 | 9 Bit | w | - | w, 2w | w | 8 Bit |
| 1974 | Intel 8080 | 8 Bit | w, 2w, 2 d | - | w, 2w, 3w | w | 8 Bit |
| 1975 | ILLIAC IV | 64 Bit | w | w, 1⁄2w | w | w | - |
| 1975 | Motorola 6800 | 8 Bit | w, 2 d | - | w, 2w, 3w | w | 8 Bit |
| 1975 | Mos Tech. 6501 Mos Tech. 6502 | 8 Bit | w, 2 d | - | w, 2w, 3w | w | 8 Bit |
| 1976 | Cray-1 | 64 Bit | 24 Bit, w | w | 1⁄4w, 1⁄2w | w | 8 Bit |
| 1976 | Zilog Z80 | 8 Bit | w, 2w, 2 d | - | w, 2w, 3w, 4w, 5w | w | 8 Bit |
| 1978 (1980) | 16-Bit x86 (Intel 8086) (mit schwimmender Punkt: Intel 8087)) | 16 Bit | 1⁄2w, w, 2 d | — (2w, 4w, 5w, 17 d) | 1⁄2w, w, ... 7w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1978 | Vax | 32 Bit | 1⁄4w, 1⁄2w, w, 1 d, ... 31 D, 1 Bit, ... 32 Bit | w, 2w | 1⁄4w, ... 14 1⁄4w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1979 (1984) | Motorola 68000 Serie (mit schwimmender Punkt) | 32 Bit | 1⁄4w, 1⁄2w, w, 2 d | — (w, 2w, 2 1⁄2w)) | 1⁄2w, w, ... 7 1⁄2w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1985 | IA-32 (Intel 80386) (mit schwimmender Punkt) | 32 Bit | 1⁄4w, 1⁄2w, w | — (w, 2w, 80 Bit) | 8 Bit, ... 120 Bit 1⁄4w ... 3 3⁄4w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1985 | ARMV1 | 32 Bit | 1⁄4w, w | - | w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1985 | Mips i | 32 Bit | 1⁄4w, 1⁄2w, w | w, 2w | w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1991 | Cray C90 | 64 Bit | 32 Bit, w | w | 1⁄4w, 1⁄2w, 48 Bit | w | 8 Bit |
| 1992 | Alpha | 64 Bit | 8 Bit, 1⁄4w, 1⁄2w, w | 1⁄2w, w | 1⁄2w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1992 | Powerpc | 32 Bit | 1⁄4w, 1⁄2w, w | w, 2w | w | 8 Bit | 8 Bit |
| 1996 | ARMV4 (w/Daumen)) | 32 Bit | 1⁄4w, 1⁄2w, w | - | w ( 1⁄2w, w)) | 8 Bit | 8 Bit |
| 2000 | IBM Z/Architektur (W/Vektoreinrichtung) | 64 Bit | 1⁄4w, 1⁄2w, w 1 d, ... 31 D. | 1⁄2w, w, 2w | 1⁄4w, 1⁄2w, 3⁄4w | 8 Bit | 8 Bit, UTF-16, UTF-32 |
| 2001 | IA-64 | 64 Bit | 8 Bit, 1⁄4w, 1⁄2w, w | 1⁄2w, w | 41 Bit (in 128-Bit-Bündeln)[7] | 8 Bit | 8 Bit |
| 2001 | ARMV6 (w/vfp) | 32 Bit | 8 Bit, 1⁄2w, w | — (W, 2W) | 1⁄2w, w | 8 Bit | 8 Bit |
| 2003 | x86-64 | 64 Bit | 8 Bit, 1⁄4w, 1⁄2w, w | 1⁄2w, w, 80 Bit | 8 Bit, ... 120 Bit | 8 Bit | 8 Bit |
| 2013 | ARMV8-A und ARMV9-A | 64 Bit | 8 Bit, 1⁄4w, 1⁄2w, w | 1⁄2w, w | 1⁄2w | 8 Bit | 8 Bit |
| Jahr | Computer die Architektur | Wortgröße w | Ganze Zahl Größen | Floatingpoint Größen | Anweisung Größen | Adresse Auflösung | Chargröße |
| Schlüssel: Bit: Bits, D: Dezimalstellen, w: Wortgröße der Architektur, n: variable Größe | |||||||
Siehe auch
Anmerkungen
Verweise
- ^ a b Beebe, Nelson H. F. (2017-08-22). "Kapitel I. Ganzzahl Arithmetik". Das Mathematical -Funktion -Berechnungshandbuch - Programmierung mithilfe der mathcw tragbaren Softwarebibliothek (1 ed.). Salt Lake City, UT, USA: Springer International Publishing AG. p. 970. doi:10.1007/978-319-64110-2. ISBN 978-3-319-64109-6. Lccn 2017947446. S2CID 30244721.
- ^ Dreyfus, Phillippe (1958-05-08) [1958-05-06]. Geschrieben in Los Angeles, Kalifornien, USA. Systemdesign der Gamma 60 (PDF). Western gemeinsame Computerkonferenz: Kontrast in Computern. ACM, New York, NY, USA. S. 130–133. IRE-ACM-AIEE '58 (Western). Archiviert (PDF) vom Original am 2017-04-03. Abgerufen 2017-04-03.
[...] Interner Datencode wird verwendet: Quantitative (numerische) Daten werden in einem 4-Bit-Dezimalcode codiert. Qualitative (alpha-numerische) Daten werden in einem 6-Bit-alphanumerischen Code codiert. Die inneren Anweisungscode bedeutet, dass die Anweisungen im geraden Binärcode codiert werden.
In Bezug auf die interne Informationslänge wird das Informationsquantum als "als" bezeichnet "Catena, "Und es besteht aus 24 Bits, die entweder 6 Dezimalstellen oder 4 alphanumerische Zeichen darstellen. Dieses Quantum muss ein Vielfachen von 4 und 6 Bits enthalten, um eine ganze Anzahl von Dezimal- oder Alphanumerikern darzustellen. Vierundzwanzig Bit wurde festgestellt. Ein guter Kompromiss zwischen den mindestens 12 Bits, was zu einem zu niedrigen Übertragungsfluss aus einem parallelen Ausleser-Kerngedächtnis und 36 Bit oder mehr führen würde, was als zu groß beurteilt wurde, als ein Informationsquantum. Die Catena ist als die betrachtet zu werden Äquivalent von a Charakter In Variablen -Wortlängenmaschinen, aber nicht so aufrufen werden, da es mehrere Zeichen enthalten kann. Es wird in Reihe an und vom Hauptspeicher übertragen.
Ich wollte kein "Quanten" ein Wort oder eine Reihe von Zeichen als Buchstaben nennen (ein Wort ist ein Wort und ein Quantum ist etwas anderes), ein neues Wort wurde gemacht, und es wurde "Catena" genannt. Es ist ein englisches Wort und existiert in Webster Obwohl es nicht auf Französisch ist. Websters Definition des Wortes Catena lautet "Eine vernetzte Serie"; Daher ein 24-Bit-Informationselement. Das Wort Catena wird im Folgenden verwendet.
Der interne Code wurde daher definiert. Was sind nun die externen Datencodes? Diese hängen hauptsächlich von der beteiligten Informationshandhabung ab. Das Gamma 60 ist so konzipiert, dass Informationen, die für jede binäre codierte Struktur relevant sind, verarbeitet werden. Somit wird eine 80-Kolumn-Lochkarte als 960-Bit-Informationsartikel angesehen. 12 Zeilen multipliziert mit 80 Spalten entsprechen 960 mögliche Schläge; wird als genaues Bild in 960 magnetischen Kernen des Hauptspeichers mit 2 Kartensäulen gespeichert, die eine Catena besetzen. [...] - ^ Blaauw, Gerrit Anne; Brooks, Jr., Frederick Phillips; Buchholz, Werner (1962). "4: natürliche Dateneinheiten" (PDF). Im Buchholz, Werner (ed.). Planung eines Computersystems - Projektstrecke. McGraw-Hill Book Company, Inc. / Die Maple Press Company, York, PA. S. 39–40. Lccn 61-10466. Archiviert (PDF) vom Original am 2017-04-03. Abgerufen 2017-04-03.
[...] Begriffe, die hier verwendet werden, um die vom Maschinendesign auferlegte Struktur zusätzlich zu beschreiben bisschen, Sind unten aufgeführt.
Byte Zeigt eine Gruppe von Bits an, die zur Codierung eines Zeichens oder der Anzahl der parallel zu und von Eingabe-Output-Einheiten übertragenen Bits verwendet werden. Ein anderer Begriff als Charakter wird hier verwendet, da ein bestimmtes Zeichen in verschiedenen Anwendungen durch mehr als einen Code dargestellt werden kann und verschiedene Codes unterschiedliche Anzahl von Bits verwenden können (d. H. unterschiedliche Bytegrößen). Bei der Übertragung von Eingaben-Output kann die Gruppierung von Bits vollständig willkürlich sein und keinen Zusammenhang zu tatsächlichen Zeichen haben. (Der Begriff wird von geprägt von beissen, aber wieder aufgenommen, um versehentliche Mutation zu vermeiden bisschen.))
A Wort besteht aus der Anzahl der Datenbits, die parallel von oder zum Speicher in einem Speicherzyklus übertragen werden. Wortgröße wird daher als strukturelle Eigenschaft des Gedächtnisses definiert. (Der Begriff Catena wurde zu diesem Zweck von den Designern der Stier Gamma 60 Computer.)
Block Bezieht sich auf die Anzahl der an oder von einer Eingabe-Ausgangseinheit übertragenen Wörter als Reaktion auf eine einzelne Eingabe-Output-Anweisung. Die Blockgröße ist eine strukturelle Eigenschaft einer Eingangseinheit. Es kann durch das Design festgelegt oder durch das Programm variiert werden. [...] - ^ "Format" (PDF). Referenzhandbuch 7030 Datenverarbeitungssystem (PDF). IBM. August 1961. S. 50–57. Abgerufen 2021-12-15.
- ^ Clippinger, Richard F. (1948-09-29). "Ein logisches Codierungssystem, das auf den ENIAC (elektronischer numerischer Integrator und Computer) angewendet wird". Aberdeen Proving Ground, Maryland, USA: Ballistische Forschungslabors. Bericht Nr. 673; Projekt Nr. TB3-0007 der Abteilung für Forschung und Entwicklung, Ordnance Abteilung. Abgerufen 2017-04-05.
{{}}: CS1 Wartung: URL-Status (Link) - ^ Clippinger, Richard F. (1948-09-29). "Ein logisches Codierungssystem, das auf den Eniac angewendet wird". Aberdeen Proving Ground, Maryland, USA: Ballistische Forschungslabors. Abschnitt VIII: Modifiziert Eniac. Abgerufen 2017-04-05.
{{}}: CS1 Wartung: URL-Status (Link) - ^ "4. Anweisungsformate" (PDF). Intel Itanium Architecture Software Developer's Handbuch. Vol. 3: Intel Itanium Befehlssatzreferenz. p. 3: 293. Abgerufen 2022-04-25.
Drei Anweisungen werden in 128-Bit-Größe und ausgerichteten Behältern zusammengefasst Bündel. Jedes Bundle enthält drei 41-Bit Anweisungsschlitze und ein 5-Bit-Vorlagefeld.
- ^ Blaauw, Gerrit Anne; Brooks, Jr., Frederick Phillips (1997). Computerarchitektur: Konzepte und Evolution (1 ed.). Addison-Wesley. ISBN 0-201-10557-8. (1213 Seiten) (nb. Dies ist eine Einbietungsausgabe. Diese Arbeit war auch in einer Zwei-Volum-Version erhältlich.)
- ^ Ralston, Anthony;Reilly, Edwin D. (1993). Enzyklopädie der Informatik (3. Aufl.). Van Nostrand Reinhold. ISBN 0-442-27679-6.