32 ビット マシンとはコンピュータの CPU を指します?

32 ビット マシンとは、32 ビットのバイナリ データを同時に処理できるコンピューターの CPU を指します。 CPU のワード長は、毎回データを処理する CPU の能力を示し、16 ビット、32 ビット、64 ビットなどのように常に 8 の倍数になります。一方、32 ビット コンピュータの CPUは一度に最大 32 ビットのデータ、つまり 4 バイトのデータを処理できます。たとえば、その EAX レジスタは 32 ビットです。もちろん、32 ビット コンピュータは通常 16 ビットと 8 ビットのデータを処理できます。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

32 ビット マシンとは、32 ビットのバイナリ データを同時に処理できるコンピューターの CPU を指します。 CPU のワード長は、CPU が毎回データを処理できる能力を示します。16 ビット、32 ビット、64 ビットなど、常に 8 の倍数になります。

コンピュータのビット数とは、CPU が一度に処理できる最大ビット数を指します。 32 ビット コンピューターの CPU は一度に最大 32 ビット、つまり 4 バイトのデータを処理できますが、64 ビット CPU は一度に 64 ビット、つまり 8 バイトのデータを処理できます。

32 ビット コンピュータの CPU は、一度に最大 32 ビットのデータを処理できます。たとえば、その EAX レジスタは 32 ビットです。もちろん、32 ビット コンピュータは通常、16 ビットのデータを処理できます。ビットと 8 ビットのデータ。 Intel が 16 ビット 286 から 386 にアップグレードしたとき、16 ビット システムとの互換性を確保するために、最初に 386SX を発売しました。この種の CPU は、32 ビットの内部バジェットと 16 ビットの外部データ送信を備えています。 386DX までは、すべての CPU が内部および外部で 32 ビットでした。

知識の拡大:

コンピュータのコンピューティングおよび制御コアとしての中央処理装置 (CPU、中央処理装置)システムとは、情報処理とプログラム実行の最終実行単位です。 CPUは誕生以来、論理構造、動作効率、機能拡張において大きな進歩を遂げてきました。

32 ビット CPU は一度に 32 ビット、つまり 4 バイトのデータしか処理できませんが、64 ビット CPU は一度に 64 ビット、つまり 8 バイトのデータを処理できます。 128 ビット命令を 16 ビット、32 ビット、64 ビットの単位で編集すると、古い 16 ビット CPU (Intel 80286 CPU など) には 8 命令が必要ですが、32 ビット CPU には 4 命令が必要です。 64 ビット CPU には 2 つの命令だけが必要です。明らかに、同じ動作周波数では、64 ビット CPU の処理速度は 16 ビットや 32 ビット CPU よりも高速です。

32 ビット CPU と 64 ビット CPU を比較できます。64 ビット コード ストリームの数は変化せず、その幅は命令コードの幅に応じて変化しますが、データ ストリームの幅は変化します。倍増した。理論上、64 ビット システムは 32 ビット システムの 2 倍の量のデータを 1 クロック サイクルで処理できますが、通常、理論と現実の間にはギャップがあります。

CPU は十分なビット幅のレジスタを必要とするだけでなく、大量のデータ処理を保証するために十分な数のレジスタも必要であることに注意してください。したがって、より多くのデータを収容するには、レジスタと内部データ チャネルも 2 倍にする必要があるため、64 ビット CPU のレジスタ数は通常 32 ビット CPU の 2 倍になります。

ただし、レジスタのビット数は増えていますが、命令を実行する命令レジスタはすべて同じです。つまり、データの流れは2倍になりますが、命令の流れは変わりません。また、データビット数を増やすことでダイナミックレンジを拡大することもできます。一般的に使用される10進法では、整数は1桁の場合で10個までしか取得できませんが、これは対応する意味を表す記号が0から9までの10種類しかないためです。 10、100 個の数字を表すには、1 桁と 2 桁 (00 ～ 99) を加算する必要があります。

10進ダイナミックレンジの計算式はDR=10^n(nは桁数)となります。バイナリ システムでは、対応する式 DR=2^n を取得できます。その場合、32 ビットでは 2^32=4.3×109 に達し、64 ビットにアップグレードすると、2^64=1.8×1019 に達します。 。ダイナミックレンジは43億倍に拡大しました。

ヒント: ダイナミック レンジを拡張すると、レジスタ内のデータの精度をある程度向上させることができます。たとえば、32 ビット システムを使用して気象シミュレーション コンピューティング タスクを処理する場合、処理されたデータが 32 ビットが提供できる最大ダイナミック レンジを超えると、システムはオーバーフロー (最大の正の整数を超える) またはアンダーフロー (負の整数の最小値を下回る) エラー メッセージが表示されるため、レジスタ内のデータが正確であることは保証できません。

32 ビット CPU と比較した場合の計算能力に加えて、64 ビット CPU の利点はシステムのメモリ制御にも反映されます。アドレスには特殊な整数が使用されるため、64 ビット CPU の ALU (算術論理演算装置) とレジスタはより大きな整数、つまりより大きなアドレスを処理できます。

従来の 32 ビット CPU の最大アドレス空間は 4GB であるため、大容量のメモリを必要とする大規模なデータ処理プログラムの多くは現時点で限界を迎えており、動作効率のボトルネックとなっています。 64 ビット プロセッサは理論的には 1,800 万 TB (1 TB = 1,024 GB) に達することができ、32 ビット コンピューティング システムが遭遇するボトルネック現象を完全に解決できます。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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