Получать новые статьи на свою почту
Популярные статьи
  • Что такое жёсткий диск и в чём его сходство с подробнее
  • Процессор — все точки над i подробнее
  • В чём прикол твёрдотельных накопителей? подробнее
  • Видеокарта — функции и суть данной железки подробнее
Поддержать проект
18.07.2018
Блог Дмитрия Вассиярова.
Автор: Рубрика:

Разрядность процессора — копаем в суть

Лого

 

Здравствуйте мои дорогие читатели, и я продолжаю цикл наших бесед, посвященных сердцу любого компьютера. Сегодня предметом обсуждения будет разрядность процессора. Возможно, некоторые из вас и не обращали внимания на данный показатель, и даже успешно пользовались ПК без этой информации, но раз уж вы решили повысит уровень своих знаний, то давайте разберемся, что это такое, на что она влияет.

Для того чтобы максимально приблизится к пониманию процесса я считаю необходимым вспомнить некоторые понятия.

Информация в процессоре представлена в виде цифрового двоичного кода, который в свою очередь выглядит в виде серии импульсов с определенной последовательностью сигналов (есть напряжение –«1», нет – «0»). Один импульс – это бит информации.

Сигналы, поступают на транзисторы логических схем кристалла с определенной тактовой частотой. Если чип будет считывать отдельно каждый бит, то это будет очень долго и неудобно. Гораздо проще за один такт обработать один или несколько символов, представляющий в себе вполне конкретную информацию.

Чтобы процессору было удобнее оперировать данными, в нем специально выделяют регистры для записи объема информации, обрабатываемого ЦП за один такт. В каждом из них помещаться набор из 4, 8, 16, 32 или 64–х знаков кода, называемых «машинным словом».

Постараюсь описать этот процесс простыми словами и понятной аналогией: Это как учить читать ребенка, начавшего изучать алфавит. По буквам – долго и непонятно, а вот по слогам – проще. Причем, сначала малышу предлагают слова, специально разделенные на одно- двухбуквенные слоги. А когда он освоит этот навык – можно читать что-то посложнее, складывая слоги их трех-четырех букв.

Точно так же, инженеры в течение многих лет совершенствуют микропроцессоры, продолжая «обучать» их читать более длинные «машинные слова». Но для использования в технической документации такой термин не самый лучший вариант.

Поэтому величину, означающую размер блока информации, обрабатываемую CPU за один такт, назвали разрядность процессора. Этот параметр, так же как и «слово», измеряется в битах.

 

Прогресс разрядности процессоров

Самым первым серийным чипом стал 4-х разрядный Intel 4004, предназначенный исключительно для калькуляторов. С помощью комбинации из 4-х нулей или единиц можно было закодировать 2^4=16 символов, чего с головой хватало для 10 цифр и 6-и знаков основных арифметических действий.

Я не зря привел пример с расчетом, чтобы показать, что в реальности, для эффективной работы ЦП в компьютерах, необходима большая разрядность, ведь даже 8-и битные процессоры имеют существенные ограничения.

Поэтому чипмейкеры активно работали не только над технологией обработки кварцевых кристаллов, но и над микроархитектурой, представляющей собой систему взаимодействия отдельных компонентов процессора и обрабатываемых данных.

В итоге в 1978 году появился первый 16-и битный процессор 8086, работающей на архитектуре x86, которая оказалась весьма успешной, поскольку обладала огромными возможностями для постоянного совершенствования и доработки.

Ее третье поколение позволило в 1985 году создать 32-бинтный процессор Intel 80386, работающий уже на архитектуре IA-32.

Сама система x86 с начала своего существования регулярно получала всевозможные расширения, которые добавляли все новые возможности. А потребность в этом была постоянная: объемы обрабатываемых данных и размеры используемых файлов постоянно росли, и в решении сложных задач 32-разрядные процессоры уже были бессильны (блок объемом свыше 4 Гб в регистр ЦПУ уже не помещался).

«Интел» попыталась создать новую архитектуру IA-64 с обратной совместимостью, но скорость ее работы была неудовлетворительна.

Их прямые конкуренты, компания AMD, в решении этой проблемы достигли большего успеха. Они пошли проверенным путем и в 3003 г ввели новое расширение для 32-битной архитектуры, назвав его AMD64.

Решение, реализованное в процессорах Opteron, Athlon 64 и Turion 64 оказалось настолько удачным, что Intel приобрели лицензию на набор управляющих инструкций, на базе чего уже создали свой продукт: архитектуру EM64T, которая на сегодня используется во всех их процессорах.

Такие инновация позволили не только ускорить работу самого процессора, но и дали возможность использовать шину памяти для перемещения файлов практически неограниченного объема.

Зная, что 64-разрядный процессор – это более прогрессивное решение, вы наверняка захотите выяснить, является ли таковым CPU, установленный на вашем компьютере. Я подскажу вам, где посмотреть эту информацию.

В последних версиях Windows сделать это можно, открыв параметры системы где указана разрядность ОС и процессора, которые могут отличаться. Если ваш комп не слишком древний, то скорей всего вы убедитесь что ЦП на нем современный. Также удобно для этой цели использовать небольшую программку CPU-Z, которая предоставит много подробной информации по процессору (в т.ч. и обозначение управляющих инструкций).

 

На что влияет разрядность ОС и процесора

И здесь у многих часто возникает вопрос: «Проц у меня 64-х битный, а операционная система на ПК 32-х битная. Это что же получается, я не эффективно использую возможности железа моего компьютера?». Однозначно я вам не отвечу, поскольку здесь имеет место ряд нюансов, но о них я расскажу с удовольствием:

  • большинство популярных программ и приложений для ПК предлагаются для установки (скачивания) либо в двух версиях, либо являются универсальными и успешно работают в системах с любой разрядностью. Даже Винда, предлагается к установке в 32-х или 64-х битном виде. Почему до сих пор популярны оба варианта? Об этом дальше;
  • в 32-х разрядная система не способна работать с объектами, размер которых больше 4 Гб. Это не позволит вам переписать фильм, или скачать файл массивной базы данных. Более того, такой компьютер не видит оперативную память, объемом свыше 4 Гиг. Даже если у вас стоит 2-е планки по 2 Гб, все равно она не будет использоваться полностью. Но есть в 32-битной системе очевидные преимущества: она обрабатывает информацию меньшими порциями, а значит на считывание и передачу одного машинного слова будет затрачено меньше времени. Это позволяет более эффективно работать с памятью, а так же с простыми приложениями и небольшими файлами;

64-разрядная система – отличный вариант для игр, обработки видео и прочих емких программ. Но для нее лучше иметь ОЗУ с запасом (Почему? Да потому что она потребляет больше ресурсов), ведь КПД использования его пространства такой операционкой может оказаться ниже чем у 32 битной;

Теперь, когда вы определили свои предпочтения по ОС, вернемся к разрядности процессора. Если она 32-битная, то можно установить только соответствующую систему. Если у вас 64-разрядный CPU, можете ставить любую версию операционки, но не забывайте об объеме RAM.

На этом наше знакомство с разрядностью процессора закончено, и я надеюсь, вы теперь сможете блеснуть своими знаниями по этой теме даже в беседе со специалистами.

До встречи на новых станицах моего блога и всем удачи.

 

 

Этой статьей стоит поделиться
Получать новые статьи на свою почту

Оставить коментарий

:|:x:shock::oops::mrgreen::lol::idea::evil::cry::cool::arrow::???::?::!: