imported>Wi1-ch: /* Определение */

2026-01-13T17:39:39Z

Определение

Новая страница

{{другие значения термина|слово}}
В вычислительной и иной программируемой технике '''машинным словом''' называется единица данных, которая выбрана естественной для данной архитектуры процессора.

== Определение ==
Машинное слово — это фрагмент данных фиксированного размера, обрабатываемый как единое целое с помощью набора команд или аппаратного обеспечения [[процессор]]а. Количество [[бит]] в машинном слове — размер слова (он же ширина или длина слова) — является важной характеристикой любой конкретной архитектуры процессора или компьютерной архитектуры.

Размер машинного слова отражается во многих аспектах структуры и работы компьютера. Большинство регистров в процессоре обычно имеют размер равный размеру машинного слова, и наибольшая часть данных, которая может быть передана в рабочую память и из неё за одну операцию, является машинным словом во многих (не во всех) архитектурах. Наибольший возможный размер адреса, используемый для адресации памяти (как правило по[[байт]]ной), обычно представляет собой аппаратное слово (здесь «аппаратное слово» означает полноразмерное натуральное слово процессора, в отличие от любого иного используемого определения).

== История ==
На ранних компьютерах встречалась длина машинного слова, которая была довольно разной. В те времена компьютеры делились на бизнес-ориентированные и научно-технические. В бизнес-ориентированных компьютерах, занимавшихся экономическими и бухгалтерскими расчётами, не требовалась высокая [[точность]] вычислений, так как суммы всегда [[Округление|округлялись]] лишь до двух сотых. В научных же вычислениях наиболее часто проводятся операции с [[Вещественные числа|вещественными]] числами и точность вычислений (количество знаков после запятой/дробной точки) очень важна. Так как модули памяти для ранних компьютеров стоили дорого, выбор длины машинного слова напрямую влиял как на точности вычислений, выполняемых компьютером, так и на его стоимость. 48-битное машинное слово в научно-технических компьютерах пользовалось большой популярностью<ref>{{Cite web |url=http://www.quadibloc.com/comp/cp0303.htm |title=Real Machines with 24-bit and 48-bit words |access-date=2013-11-26 |archive-date=2011-01-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110107183451/http://quadibloc.com/comp/cp0303.htm |url-status=live }}</ref>, потому что 32-битное слово позволяло выразить вещественные числа с {{nobr|6−7}} знаками после запятой, что было недостаточно из-за накопления ошибки округления при сложных расчётах (особенно инженерных), а 64-битное слово с {{nobr|15−16}} знаками после запятой выходило далеко за рамки требований к точности. 48-битное слово позволяло выразить вещественное число с 10 знаками после запятой (считалось приемлемым для научных и инженерных вычислений того времени).

В 1950−1960-х годах во многих компьютерах длина слова была кратна 6 битам. Тогда использовалась [[шестибитная кодировка]], — для представления всех цифр и всех букв латинского [[Английский алфавит|алфавита]], включая дополнительные буквы западноевропеских языков и некоторых греческих букв достаточно было 6 бит: <math>2^6=64</math> возможных комбинации позволяли закодировать 32 символа в одном (верхнем) регистре, 10 цифр и некоторые символы [[Пунктуация|пунктуации]].

Позднее требования к точности научных и инженерных вычислений возросли, и в 1974 году появилась первая машина с 64-битным словом — [[суперкомпьютер]] [[Cray-1]].

В подавляющем большинстве современных компьютеров длина слова в битах равна [[двоичная система счисления|степени двойки]]. При этом наиболее часто используются 8- и 16-битные символы.

На ранних компьютерах слово было минимально адресуемой ячейкой памяти. Ныне минимально адресуемой ячейкой памяти всегда является [[байт]], а слово состоит из нескольких байтов. Это приводит к неоднозначному толкованию размера слова. Например, на процессорах [[8086]] и их потомках «словом» традиционно называют 16 бит (2 байта), хотя эти процессоры могут одновременно обрабатывать и более крупные блоки данных.

В общем случае слово длиной <math>n</math> [[бит]] принимает беззнаковые целочисленные значения от 0 до <math>2^n-1</math> включительно с общим количеством самих значений <math>2^n</math>.

== Размер машинного слова на различных архитектурах ==
{| class="wikitable sortable"
! Год
! [[Архитектура компьютера|Архитектура]]
! Размер слова (''w'') в [[бит]]ах
! Размер [[Целое число|целого]]
! Размер чисел с [[Число с плавающей запятой|плавающей запятой]]
! Размер [[Код операции|инструкции]]
|-
|1952 ||[[IBM 701]] ||36 ||½''w'', ''w'' || — ||½''w''
|-
|1954 ||[[IBM 704]] ||36 ||''w'' ||''w'' ||''w''
|-
|1960 ||[[PDP-1]] ||18 ||''w'' || — ||''w''
|-
|1960 ||[[CDC 1604]]||48 ||''w'' ||''w'' ||½''w''
|-
|1961 ||[[GE-200]] ||20 ||''w'' ||(2''w'') ||''w''
|-
|1964 ||[[CDC 6600]] ||60 ||''w'' ||''w'' ||¼''w'', ½''w'', w''
|-
|1965 ||[[IBM 360]] ||32 ||½''w'', ''w'', 1''d'' … 31''d'' ||''w'', 2''w'' ||½''w'', ''w'', 1½''w''
|-
|1965 ||[[PDP-8]] ||12 ||''w'' || — ||''w''
|-
|1968 ||[[БЭСМ-6]] ||48 ||''w'' ||''w'', 2''w'' ||½''w''
|-
|1970 ||[[IBM 370]] ||32 ||½''w'', ''w'', 1''d'' … 31''d'' ||''w'', 2''w'', 4''w'' ||½''w'', ''w'', 1½''w''
|-
|1970 ||[[PDP-11]] ||16 ||½''w'', ''w'' ||2''w'', 4''w'' ||''w'', 2''w'', 3''w''
|-
|1971 ||[[Intel 4004]] ||4 ||''w'', ''d'' || — ||2''w'', 4''w''
|-
|1972 ||[[Intel 8008]] ||8 ||''w'', 2''d'' || — ||''w'', 2''w'', 3''w''
|-
|1974 ||[[Intel 8080]] ||8 ||''w'', 2''w'', 2''d'' || — ||''w'', 2''w'', 3''w''
|-
|1975 ||[[Cray-1]] ||64 ||24 b, ''w'' ||''w'' ||¼''w'', ½''w''
|-
|1975 ||MOS Tech. 6501 [[MOS Technology 6502|MOS Tech. 6502]] ||8 ||''w'', 2''d'' || — ||''w'', 2''w'', 3''w''
|-
|1976 ||[[Zilog Z80]] ||8 ||''w'', 2''w'', 2''d'' || — ||''w'', 2''w'', 3''w'', 4''w''
|-
|1978 (1980) ||[[Intel 8086]] (w/[[Intel 8087]]) ||16 ||½''w'', ''w'', 2''d'' (''w'', 2''w'', 4''w'') || — (2''w'', 4''w'', 5''w'', 17''d'') ||½''w'', ''w'', … 7''w''
|-
|1978 ||[[VAX]]-11/780 ||32 ||¼''w'', ½''w'', ''w'', 1''d'', … 31''d'', 1''b'', … 32''b'' ||''w'', 2''w'' ||¼''w'', … 14¼''w''
|-
|1979 ||[[M68k|Motorola 68000]] ||32 ||¼''w'', ½''w'', ''w'', 2''d'' || — ||½''w'', ''w'', … 7½''w''
|-
|1982 (1983) ||Motorola 68020 (w/Motorola 68881) ||32 ||¼''w'', ½''w'', ''w'', 2''d'' || — (''w'', 2''w'', 2½''w'') ||½''w'', ''w'', … 7½''w''
|-
|1985 ||[[ARM (архитектура)|ARM]]1 ||32 ||''w'' || — ||''w''
|-
|1985 ||[[MIPS (архитектура)|MIPS32]] ||32 ||¼''w'', ½''w'', ''w'' ||''w'', 2''w'' ||''w''
|-
|1989 ||[[Intel 80486]] ||16 (32)* || ½''w'', ''w'', 2''w'', 2''d'' ''w'', 2''w'', 4''w'' ||2''w'', 4''w'', 5''w'', 17''d'' || ½''w'', ''w'', … 7''w''
|-
|1989 ||Motorola 68040 ||32 ||¼''w'', ½''w'', ''w'', 2''d'' ||''w'', 2''w'', 2½''w'' ||½''w'', ''w'', … 7½''w''
|-
|1991 ||[[MIPS (архитектура)|MIPS64]] ||64 ||¼''w'', ½''w'', ''w'' ||''w'', 2''w'' ||''w''
|-
|1991 ||[[PowerPC]] ||32 ||¼''w'', ½''w'', ''w'' ||''w'', 2''w'' ||''w''
|-
|1992 ||[[SPARC]] v8 ||32 ||¼''w'', ½''w'', ''w'' ||''w'', 2''w'' ||''w''
|-
|1994 ||[[SPARC]] v9 ||64 ||¼''w'', ½''w'', ''w'' ||''w'', 2''w'' ||''w''
|-
|2001 ||[[Itanium]] ([[IA-64]]) ||64 ||8 b, ¼''w'', ½''w'', ''w'' ||½''w'', ''w'' ||41 b
|-
|2002 ||[[Intel XScale|XScale]] ||32 ||''w'' ||''w'', 2''w'' ||½''w'', ''w''
|-
|2003||[[x86-64]]||64||8b, ¼''w'', ½''w'', ''w''||½''w'', ''w'', 1¼''w'', 17''d''||8 b
|-
|2010||[[RISC-V]] 32/64/128||32||¼''w'', ½''w'', ''w'', 2''w'', 4''w''||''w'', 2''w'', 4''w''||''w'', ½''w''<ref>Только для сокращённых имён команд (Compressed Instructions)</ref>
|}

Обозначения:
* b — бит (двоичная цифра);
* d — децит (десятичная цифра);
* ''w'' — размер машинного слова;
* ''n'' — переменное значение.

Для 32-битных [[процессор]]ов архитектуры [[x86]]: исторически машинным словом считается 16 бит, реально — [[32 бит]]а.

{{дополнить раздел|дата=2012-04-12}}

== См. также ==
* [[Порядок байтов]]
* [[Регистр процессора]]
* [[Единицы измерения информации]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
* [http://www.quadibloc.com/comp/cp0303.htm Real Machines with 24-bit and 48-bit words] сравнение различных компьютеров с 48-и разрядным словом
* [http://www.quadibloc.com/comp/cp0304.htm Real Machines with 16, 32, and 30-bit words] сравнение различных компьютеров с 16-, 32- и 30-и разрядным словом

{{Нет источников |дата=2008-12-04}}
{{перевести|en|Word (computer architecture)}}
{{Единицы измерения информации}}
{{Типы данных}}

[[Категория:Единицы измерения информации]]
[[Категория:Примитивные типы данных]]

Машинное слово - История изменений

imported>Wi1-ch: /* Определение */