Разрядность процессора и шины
💻 Информатика · 7 класс
Что такое разрядность
Разрядность процессора — это количество битов, которые процессор способен обработать за один такт как единое число. Если процессор называют 64-разрядным, значит он работает с числами длиной 64 бита одновременно. Можно сказать, что разрядность — это «ширина» числа, с которым процессор управляется за один шаг.
Разрядность — одна из главных характеристик процессора. От неё зависит, насколько большие числа обрабатываются за один такт и какой объём памяти можно использовать. Поэтому её всегда указывают в описании компьютера.
Как разрядность связана с числами
Разрядность определяет, сколько различных значений помещается в одно «слово» процессора. Количество значений вычисляется как 2^n, где n — разрядность. Чем больше разрядность, тем больше разных чисел можно представить.
| Разрядность | Число значений | Наибольшее целое |
|---|---|---|
| 8 | 2^8 = 256 | 255 |
| 16 | 2^16 = 65536 | 65535 |
| 32 | 2^32 | около 4 миллиардов |
Обратите внимание: наибольшее целое на единицу меньше числа значений, потому что одно из значений занимает ноль. Так, восемью битами можно записать числа от 0 до 255 — всего 256 значений.
Разрядность и память
Шина адреса тоже имеет разрядность. Она задаёт, сколько ячеек памяти процессор может адресовать. Разберём пример расчёта:
разрядность шины адреса = 16
число адресов = 2^16 = 65536
значит, адресуется 65536 ячеек
Поэтому у процессоров с большей разрядностью адресной шины доступен больший объём оперативной памяти. Старые 32-разрядные процессоры могли использовать ограниченный объём памяти, а 64-разрядные сняли это ограничение.
Правило. Чем выше разрядность, тем больше данных обрабатывается за один такт и тем больший объём памяти доступен. Но разрядность — не то же самое, что тактовая частота: это разные характеристики процессора.
Что путают чаще всего
- Разрядность — это ширина числа, а тактовая частота — это скорость, число тактов в секунду.
- 64-разрядный процессор быстрее не «во всём», а именно в работе с большими числами и большой памятью.
- Программы тоже бывают 32- и 64-разрядными, и их разрядность должна подходить процессору.
Таким образом, разрядность показывает, насколько «крупными порциями» процессор работает с данными, а итоговая скорость работы компьютера определяется ещё и тактовой частотой и числом ядер процессора.
Кратко о главном
- Разрядность — число битов, обрабатываемых процессором за один такт.
- Число значений для разрядности
nравно2^n. - Разрядность шины адреса задаёт объём адресуемой памяти.
- Разрядность и тактовая частота — разные характеристики.
- Большая разрядность означает работу с большими числами и большой памятью.