Разрядность процессора и шины: что это

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.

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 n равно 2^n.
• Разрядность шины адреса задаёт объём адресуемой памяти.
• Разрядность и тактовая частота — разные характеристики.
• Большая разрядность означает работу с большими числами и большой памятью.