Что такое разрядность процессора и как ее определить?

Разрядность процессора - загадочная величина, которая часто появляется в статьях, описывающих софт или "железо". При этом в текстах обычно фигурирует число либо 32, либо 64. О том, что скрывают эти значения, и будет рассказано в статье.

Общее определение

Если рассматривать самые простые определения, то можно сказать, что разрядность - величина, показывающая, сколько бит CPU может обработать за один такт. Сегодня это число равно либо 32, либо 64. Причем первые активно вытесняются, и вероятно, что совсем скоро подобных ЦП не останется вовсе.

В целом для информатики описанный выше тезис верен, но если рассматривать именно разрядность процессора, понятие становится расплывчатым. Устройство неделимое, но, как и многие другие, включает в себя составные части, причем столько, что становится самым сложным компонентом во всем компьютере.

Для того чтобы лучше понять, что скрывает неясное определение, нужно ответить на вопрос: "А какую вообще информацию генерирует и принимает CPU?" Ответов будет несколько: данные, команды и адреса.

Команды

Изначально длина команды, поступающей к CPU за один такт, должна была быть такой же, как и разрядность шины процессора. Для ЦП такое положение вещей является наиболее удобным - не требуется выполнять лишние вычисления. Для программиста подобный подход уже не максимально приемлем, ибо команды занимают всегда фиксированный объем (значит, даже самая простая требует больше места для своего хранения).

Первый факт, о который может споткнуться человек, впервые прочитавший упрощенное определение рассматриваемого объекта: сегодня ЦП могут похвастаться умением работать с командами переменной длины, значит, с этим типом данных разрядность процессора никак не связана. А чтобы развеять все сомнения (или посеять семя для новых), нужно копать дальше.

Данные и адреса

Необходимо ли центральному процессору логически (то есть с точки зрения программиста) уметь хранить данные размером в 32 бита, чтобы называться 32-разрядным? Тут все очевидно - ответ положительный. С адресным пространством не все так просто. Каждый 8-разрядный ЦП мог работать с адресами, которые имели длину в 16 бит. Может, размер данных, которые умеет хранить процессор, и определяет его разрядность?

Перейдем от программных возможностей к физическому устройству. Нужно ли CPU хранить внутри себя адреса и данные в определенном формате? Скажем, чтобы говорить о том, что разрядность процессора равна 32, должен ли он оперировать данными этой длины? Как показывает история, далеко не всегда.

Рассмотрим ЦП, имеющий называние i8080. Он был 8-битным (как говорят спецификации), однако оперировал значениями, которые имели длину 32 разряда, раскидав нолики и единички по спаренным регистрам. CPU Z8000 работал уже не с двойками, а с четверками, значит, и оперировал большими данными за один такт.

Вывод

В CPU вообще ничего не нужно делать для того, чтобы сказать, что он имеет какую-либо разрядность. Создайте удобный инструмент для программиста и рекламу для пользователя - этого будет достаточно. На аппаратном же уровне все новое должно вводиться только при необходимости. Сегодня, пожалуй, процесс перехода от 32-битных устройств к 64 происходит наиболее быстро.

Необходимо ли это? Научные сотрудники сказали, что подобный переход требуется, раньше других, ведь размер машинного слова напрямую влияет на точность вычислений. Когда максимальная разрядность процессора равна 64, а не 32, показатели намного превосходят предшествующие, что дает возможность отказываться от апгрейда оборудования. Разработчики компьютерных игр тоже решили, что от подобного перехода никуда не деться. Требуется ли это простому пользователю, который и научных работ не выполняет, и к видеоиграм относится холодно? На этот вопрос каждый ответит для себя сам.

Для пользователя

Как узнать разрядность процессора, который установлен в вашем компьютере? Сделать это несложно.

• Нажмите сочетание Win+R на клавиатуре, отобразится окно с заголовком "Выполнить", в него введите cmd.
• На экране появится черная консоль, напоминающая MS-DOS, в ней нужно набрать systeminfo.
• Подождите, пока операционная система соберет данные о компьютере, они будут показаны здесь же.
• Найдите строку "Процессор(ы)". В ней будет написано имя ЦП. Например, AMD64 Family 16 Model 4 Stepping 3.
• Обычно первые цифры и означают разрядность CPU.

Как узнать разрядность процессора, если при помощи командной строки получить необходимую информацию не получилось?

• Скачайте программу AIDA64.
• В левой части окна отыщите надпись "Системная плата".
• Теперь кликните дважды по значку с названием "ЦП" или "CPUID".
• В первом случае обратите внимание на графу "Наборы инструкций", если здесь присутствует число 64, значит, процессор 64-разрядный, иначе же - ЦП 32-битный.
• Во втором случае просмотрите надписи возле тех чекбоксов, в которых стоят галочки. Здесь находятся подробные описания каждого набора инструкций, из которых можно будет легко понять, какой именно CPU используется в вашем компьютере.