9 Вопрос 32-битовые процессоры, история, назначение, примеры

В компьютерной архитектуре — 32-разрядные целые, адреса памяти или другие типы данных размером 32 бита (4 октета). 32-битные ЦПУ и АЛУ — архитектуры, основанные на регистрах и шинах данного размера. Диапазон целых значений, которые могут быть сохранены в 32 бит: от 0 до 4294967295. Таким образом, процессор с 32-битной адресацией памяти может напрямую обращаться 4 Гб памяти. Разрядность внешних шин адреса и данных обычно больше 32 бит, но внутри 32-битного процессора адреса и данные 32-разрядные. Например, 32-битный Pentium Pro имел 36-разрядую внешнюю шину адреса и 64-разрядную шину данных.

Известные 32-битные архитектуры для систем общего назначения: IBM System/360, DEC VAX, NS320xx (англ.), Motorola 68k, Intel IA-32 32-битная версия x86, а также 32-битные версии ARM, SPARC, MIPS, PowerPC и PA-RISC. 32-битные архитектуры, используемые во встраиваемых системах: 68k, ColdFire (англ.), x86, ARM, MIPS, PowerPC и Infineon TriCore (англ.).

В компьютерной графике 32-битными называют True Color изображения с 8-битным альфа-каналом. Также существуют системы, в которых на представление цвета выделяется 32 бит на канал. Такой широкий диапазон используется для представления величин, ярче белого - для того, чтобы более точно передать яркие блики при малой экспозиции (либо в случае использования темного фильтра).

Говоря о 32-битном формате бинарного файла, подразумевают, что размер элементарного куска его содержимого равен 32 битам (или 4 байтам). Примером такого формата является Enhanced Metafile Format.

10 Вопрос 64-битовые процессоры, история, назначение, примеры

64 бит (англ. 64-bit) в информатике и компьютерной технике используется для обозначения структур и типов данных, размер которых в памяти компьютеров составляет 64 бита, что равно 8 байтам. Архитектуры компьютеров, которые широко используют регистры, адресные шины или шины данных, разрядности 64 бита, называются 64-битными архитектурами (или 64-разрядными архитектурами).

64-битные архитектуры использовались в суперкомпьютерах с 1970х годов (Cray-1, 1975), а в рабочих станциях и серверах с процессорами семейства RISC с 1990х годов. С 2003 года широко используются в персональных компьютерах (x86-64 и PowerPC 64).

64-битный регистр способен хранить в себе одно из 264 = 18 446 744 073 709 551 616 значений. Процессор с 64-битной адресацией памяти может напрямую обращаться к 16 ЭБ памяти.

История 64-битных процессоров

1961 (IBM создает суперкомпьютер IBM 7030 Stretch, использующий 64-битные данные и 32- и 64-битные машинные коды),

1974 (Control Data Corporation представляет векторный суперкомпьютер CDC Star-100, имеющий 64-разрядные инструкции (предыдущие системы CDC использовали 60 бит для хранения инструкций).

1976 (Cray Research создает суперкомпьютер Cray-1, использующий 64-битные машинные коды).

1983 (Elxsi выпустила параллельный минисуперкомпьютер Elxsi 6400, имеющий 64-битные регистры данных и 32-битную систему адресации).

1989 (Intel выпустила RISC процессор Intel i860. Хотя в рекламных материалах он назывался «64-битным микропроцессором», у него была 32-разрядная архитектура, дополненная блоком «3D Graphics Unit» с 64-битными операциями над целыми числами).

1991 (MIPS выпустила первый 64-разрядный микропроцессор R4000, с системой команд MIPS III.[2] Процессор использовался в графических станциях SGI начиная с IRIS Crimson. В Kendall Square Research создают суперкомпьютер KSR1 на базе 64-разрядных процессоров. Использовалась операционная система OSF/1).

1992 (Digital Equipment Corporation (DEC) начал выпуск 64-разрядных процессоров Alpha, развившихся из проекта PRISM).

1994 (Intel объявляет о планах по созданию совместно с Hewlett-Packard 64-разрядной архитектуры IA-64 для замены IA-32 и PA-RISC. Датой выхода обозначен 1998—1999 года).

1995 (Sun начинает выпуск 64-разрядных процессоров SPARC под брендом UltraSPARC. Новая архитектура получает название SPARC v9.[4]. IBM выпускает процессоры A10 и A30, являющиеся 64-разрядными PowerPC.[5] IBM выпускает новые версии серверов AS/400 с 64-битными процессорами).

1996 (Nintendo представила игровую консоль Nintendo 64, построенную на базе дешевой версии процессора MIPS R4000. HP выпускает 64-разрядную версию архитектуры PA-RISC, процессор PA-8000).

1997 (IBM выпустила линейку RS64 64-разрядных процессоров PowerPC/PowerPC AS).

1998 (IBM выпустила процессор POWER3, являющийся полностью 64-разрядным процессором архитектуры PowerPC/POWER).

1999 (Intel публикует описание набора инструкций архитектуры IA-64. AMD раскрывает описание 64-разрядного расширения архитектуры IA-32, названного x86-64 (позже переименованного в AMD64).

2000 (IBM выпустила первый 64-разрядный мейнфрейм с архитектурой z/Architecture: zSeries z900. z/Architecture является 64-разрядным развитием 32-разрядной архитектуры ESA/390, наследника архитектуры System/360).

2001 (Intel начинает поставки процессоров IA-64 после нескольких задержек. Процессоры выпускаются под брендом Itanium и предназначаются для high-end серверов. Продажи не достигают прогнозируемых объемов).

2003 (AMD представила процессоры Opteron и Athlon 64 с архитектурой AMD64. Apple выпустила 64-разрядный компьютер «G5» с процессором PowerPC 970 (IBM). Intel заявила, что не собирается выпускать иных 64-разрядных процессоров кроме Itanium).

2004 (Реагируя на рыночный успех AMD64, Intel заявляет о разработке совместимого расширения IA-32e (позже переименованного в EM64T, а затем в Intel 64). Intel начинает поставку обновленных Xeon и Pentium 4 с поддержкой новых 64-разрядных инструкций. VIA Technologies объявила о разработке 64-разрядного процессора Isaiah).

2006 (Альянс Sony, IBM и Toshiba начал производство 64-разрядного микропроцессора Cell для PlayStation 3, серверов и других применений).

2013 (Компания Apple выпускает первый в мире смартфон, работающий на 64-битной архитектуре iPhone 5S).

На 2011 год можно назвать следующие популярные 64-битные архитектуры:

Архитектуру EM64T (Intel 64) имеют процессоры Celeron (на базе ядер Core2 и новее), Pentium 4 (только Cedar Mill и поздние Prescott), Pentium D, Xeon (на базе 64-битных ядер), Core 2, Core i3, Core i5, Core i7 и некоторые Atom

64-битные расширения VIA Technologies реализованы в VIA Nano

64-битная версия архитектуры Power:

IBM POWER6, POWER7 и более новые

IBM PowerPC 970

Обработка изображений

В обработке цифровых изображений под 64-битным форматом обычно подразумевают 48-битные цветные изображения (Deep Color) дополненные 16 битным альфа-каналом.