كلمة (هندسة الحاسوب)
| عرض بتات هندسة الكمبيوتر |
|---|
| قليل |
| طلب |
| دقة النقطة العائمة الثنائية |
| Decimal floating-point precision |
This article includes a list of general references, but it lacks sufficient corresponding inline citations. (July 2023) |
في الحوسبة ، الكلمة هي الوحدة الطبيعية للبيانات التي يستخدمها تصميم معالج معين . الكلمة هي بيانات ذات حجم ثابت يتم التعامل معها كوحدة بواسطة مجموعة التعليمات أو أجهزة المعالج. عدد البتات أو الأرقام [a] في الكلمة ( حجم الكلمة أو عرض الكلمة أو طول الكلمة ) هو سمة مهمة لأي تصميم معالج أو بنية كمبيوتر معينة .
ينعكس حجم الكلمة في العديد من جوانب بنية الكمبيوتر وطريقة عمله؛ فغالبية السجلات في المعالج تكون بحجم الكلمة عادةً، وأكبر البيانات التي يمكن نقلها من وإلى ذاكرة العمل في عملية واحدة هي كلمة في العديد من البنيات (وليس كلها). وأكبر حجم ممكن للعناوين ، المستخدم لتعيين موقع في الذاكرة، هو عادةً كلمة مادية (هنا، تعني "كلمة مادية" الكلمة الطبيعية كاملة الحجم للمعالج، على عكس أي تعريف آخر مستخدم).
تنص الوثائق الخاصة بأجهزة الكمبيوتر القديمة ذات حجم الكلمات الثابت عادةً على أحجام الذاكرة بالكلمات وليس بالبايتات أو الأحرف. تستخدم الوثائق أحيانًا البادئات المترية بشكل صحيح، وأحيانًا أخرى مع التقريب، على سبيل المثال، 65 كيلو وات (kW) تعني 65536 كلمة، وأحيانًا تستخدمها بشكل غير صحيح، حيث تعني كيلو وات (kW) 1024 كلمة (2 10 ) والميجا وات (MW) تعني 1,048,576 كلمة (2 20 ). مع توحيد معايير بايتات 8 بت وقابلية توجيه البايتات، أصبح تحديد أحجام الذاكرة بالبايتات والكيلوبايت والميجابايت بقوى 1024 بدلاً من 1000 هو القاعدة، على الرغم من وجود بعض استخدام البادئات الثنائية IEC .
تستخدم العديد من أقدم أجهزة الكمبيوتر (وبعضها الحديثة أيضًا) نظامًا ثنائيًا مشفرًا عشريًا بدلاً من نظام ثنائي عادي ، وعادةً ما يكون حجم الكلمة 10 أو 12 رقمًا عشريًا ، كما أن بعض أجهزة الكمبيوتر العشرية المبكرة ليس لها طول كلمة ثابت على الإطلاق. كانت الأنظمة الثنائية المبكرة تميل إلى استخدام أطوال كلمات كانت مضاعفات 6 بتات، وكانت الكلمة 36 بت شائعة بشكل خاص على أجهزة الكمبيوتر المركزية . أدى تقديم نظام ASCII إلى الانتقال إلى أنظمة بأطوال كلمات كانت مضاعفات 8 بتات، وكانت الأجهزة ذات 16 بت شائعة في السبعينيات قبل الانتقال إلى المعالجات الحديثة ذات 32 أو 64 بت. [1] قد يكون للتصميمات ذات الأغراض الخاصة مثل معالجات الإشارات الرقمية أي طول كلمة من 4 إلى 80 بت. [1]
قد يختلف حجم الكلمة أحيانًا عن المتوقع بسبب التوافق مع أجهزة الكمبيوتر القديمة. إذا كانت هناك إصدارات متوافقة متعددة أو مجموعة من المعالجات تشترك في بنية مشتركة ومجموعة تعليمات ولكنها تختلف في أحجام الكلمات، فقد تصبح وثائقها وبرامجها معقدة من الناحية التدوينية لاستيعاب الاختلاف (انظر مجموعات الحجم أدناه).
استخدامات الكلمات
اعتمادًا على كيفية تنظيم الكمبيوتر، يمكن استخدام وحدات حجم الكلمة في:
- أرقام ثابتة
- قد تتوفر حاملات للقيم الرقمية ذات النقطة الثابتة ، والتي تكون عادةً أعدادًا صحيحة ، بحجم واحد أو عدة أحجام مختلفة، ولكن أحد الأحجام المتاحة سيكون دائمًا الكلمة. ومن المرجح أن تكون الأحجام الأخرى، إن وجدت، مضاعفات أو كسورًا لحجم الكلمة. تُستخدم الأحجام الأصغر عادةً فقط للاستخدام الفعّال للذاكرة؛ وعند تحميلها في المعالج، تنتقل قيمها عادةً إلى حامل أكبر بحجم الكلمة.
- الأرقام العائمة
- حاملي القيم الرقمية ذات الفاصلة العائمة عادة ما يكونون إما كلمة أو مضاعفات كلمة.
- العناوين
- يجب أن يكون حاملو عناوين الذاكرة بحجم قادر على التعبير عن النطاق المطلوب من القيم ولكن لا يجب أن يكونوا كبيرين بشكل مفرط، لذلك غالبًا ما يكون الحجم المستخدم هو الكلمة على الرغم من أنه يمكن أيضًا أن يكون مضاعفًا أو جزءًا من حجم الكلمة.
- السجلات
- تم تصميم سجلات المعالج بحجم مناسب لنوع البيانات التي تحملها، مثل الأعداد الصحيحة أو الأرقام العائمة أو العناوين. تستخدم العديد من بنيات الكمبيوتر سجلات عامة قادرة على تخزين البيانات في تمثيلات متعددة.
- نقل الذاكرة إلى المعالج
- عندما يقرأ المعالج من نظام الذاكرة الفرعي إلى سجل أو يكتب قيمة سجل إلى الذاكرة، فإن كمية البيانات المنقولة غالبًا ما تكون كلمة. تاريخيًا، كان يُطلق على هذا القدر من البتات التي يمكن نقلها في دورة واحدة أيضًا اسم catena في بعض البيئات (مثل Bull GAMMA 60 ). [2] [3] في أنظمة الذاكرة الفرعية البسيطة، يتم نقل الكلمة عبر ناقل بيانات الذاكرة ، والذي يبلغ عرضه عادةً كلمة أو نصف كلمة. في أنظمة الذاكرة الفرعية التي تستخدم ذاكرة التخزين المؤقت ، يكون النقل بحجم الكلمة هو الذي يتم بين المعالج والمستوى الأول من ذاكرة التخزين المؤقت؛ في المستويات الأدنى من التسلسل الهرمي للذاكرة، تُستخدم عادةً عمليات نقل أكبر (والتي تكون مضاعفًا لحجم الكلمة).
- وحدة حل العنوان
- في بنية معينة، تشير قيم العناوين المتعاقبة تقريبًا [b] دائمًا إلى وحدات ذاكرة متعاقبة؛ هذه الوحدة هي وحدة حل العنوان. في معظم أجهزة الكمبيوتر، تكون الوحدة إما حرفًا (مثل بايت) أو كلمة. (استخدم عدد قليل من أجهزة الكمبيوتر حل البت). إذا كانت الوحدة كلمة، فيمكن الوصول إلى كمية أكبر من الذاكرة باستخدام عنوان بحجم معين على حساب التعقيد الإضافي للوصول إلى الأحرف الفردية. من ناحية أخرى، إذا كانت الوحدة بايتًا، فيمكن معالجة الأحرف الفردية (أي تحديدها أثناء عملية الذاكرة).
- تعليمات
- تكون تعليمات الآلة عادةً بحجم كلمة البنية، كما هو الحال في بنيات RISC ، أو مضاعف لحجم "char" الذي يشكل جزءًا منه. وهذا خيار طبيعي لأن التعليمات والبيانات تشترك عادةً في نفس نظام الذاكرة الفرعي. في بنيات هارفارد، لا يلزم أن تكون أحجام كلمات التعليمات والبيانات مترابطة، حيث يتم تخزين التعليمات والبيانات في ذاكرات مختلفة؛ على سبيل المثال، يحتوي المعالج في مفتاح الهاتف الإلكتروني 1ESS على تعليمات مكونة من 37 بت وكلمات بيانات مكونة من 23 بت.
اختيار حجم الكلمة
عند تصميم بنية حاسوبية، يكون اختيار حجم الكلمة ذا أهمية كبيرة. هناك اعتبارات تصميمية تشجع على استخدام أحجام معينة لمجموعات البتات لاستخدامات معينة (على سبيل المثال للعناوين)، وتشير هذه الاعتبارات إلى أحجام مختلفة لاستخدامات مختلفة. ومع ذلك، فإن اعتبارات الاقتصاد في التصميم تدفع بقوة إلى استخدام حجم واحد، أو عدد قليل جدًا من الأحجام المرتبطة بمضاعفات أو كسور (مضاعفات جزئية) بحجم أساسي. يصبح هذا الحجم المفضل هو حجم الكلمة في البنية.
كان حجم الحرف في الماضي ( ترميز الأحرف قبل المتغيرات ) أحد المؤثرات على حل وحدة العنوان واختيار حجم الكلمة. قبل منتصف الستينيات، كانت الأحرف تُخزن غالبًا في ستة بتات؛ وهذا لم يسمح بأكثر من 64 حرفًا، لذلك اقتصرت الأبجدية على الأحرف الكبيرة. ونظرًا لأنه من الفعّال من حيث الوقت والمكان أن يكون حجم الكلمة مضاعفًا لحجم الحرف، فإن أحجام الكلمات في هذه الفترة كانت عادةً مضاعفات 6 بتات (في الآلات الثنائية). كان الاختيار الشائع آنذاك هو الكلمة المكونة من 36 بتًا ، وهو أيضًا حجم جيد للخصائص الرقمية لتنسيق الفاصلة العائمة.
بعد تقديم تصميم IBM System/360 ، الذي يستخدم أحرفًا مكونة من ثمانية بتات ويدعم الأحرف الصغيرة، أصبح الحجم القياسي للحرف (أو بالأحرى البايت ) ثمانية بتات. بعد ذلك، أصبحت أحجام الكلمات مضاعفات ثمانية بتات بشكل طبيعي، مع استخدام 16 و32 و64 بتًا بشكل شائع.
هندسة الكلمات المتغيرة
تضمنت تصميمات الآلات المبكرة بعض الآلات التي استخدمت ما يُطلق عليه غالبًا طول الكلمة المتغير . في هذا النوع من التنظيم، لا يكون للمتعامل طول ثابت. اعتمادًا على الآلة والتعليمات، قد يُشار إلى الطول بحقل العد أو بحرف فاصل أو بت إضافي يسمى، على سبيل المثال، العلم أو علامة الكلمة . غالبًا ما تستخدم مثل هذه الآلات نظامًا عشريًا مشفرًا ثنائيًا في أرقام مكونة من 4 بتات أو في أحرف مكونة من 6 بتات للأرقام. تتضمن هذه الفئة من الآلات IBM 702 و IBM 705 و IBM 7080 و IBM 7010 و UNIVAC 1050 و IBM 1401 و IBM 1620 و RCA 301.
تعمل أغلب هذه الآلات على وحدة ذاكرة واحدة في كل مرة، وبما أن كل تعليمة أو بيانات طولها عدة وحدات، فإن كل تعليمة تستغرق عدة دورات فقط للوصول إلى الذاكرة. وغالبًا ما تكون هذه الآلات بطيئة للغاية بسبب هذا. على سبيل المثال، تستغرق عمليات جلب التعليمات على جهاز IBM 1620 Model I ثماني دورات (160 ميكروثانية) فقط لقراءة الأرقام الاثني عشر للتعليمة ( اختصر الطراز II هذا إلى ست دورات، أو أربع دورات إذا لم تكن التعليمات بحاجة إلى حقلي العنوان). يستغرق تنفيذ التعليمات عددًا متغيرًا من الدورات، اعتمادًا على حجم المتغيرات.
عنونة الكلمات والبتات والبايتات
يتأثر نموذج الذاكرة في أي بنية بشكل كبير بحجم الكلمة. وعلى وجه الخصوص، غالبًا ما يتم اختيار دقة عنوان الذاكرة، أي أصغر وحدة يمكن تحديدها بواسطة عنوان، لتكون الكلمة. وفي هذا النهج، نهج الآلة القابلة للعنونة بالكلمات ، فإن قيم العناوين التي تختلف بمقدار واحد تحدد كلمات الذاكرة المجاورة. وهذا أمر طبيعي في الآلات التي تتعامل دائمًا تقريبًا مع وحدات الكلمات (أو الكلمات المتعددة)، وله ميزة السماح للتعليمات باستخدام حقول ذات حجم ضئيل لاحتواء العناوين، مما يسمح بحجم تعليمات أصغر أو مجموعة أكبر من التعليمات.
عندما تكون معالجة البايت جزءًا مهمًا من عبء العمل، فمن الأفضل عادةً استخدام البايت ، بدلاً من الكلمة، كوحدة لحل العنوان. تشير قيم العنوان التي تختلف بمقدار واحد إلى بايتات متجاورة في الذاكرة. يسمح هذا بمعالجة أي حرف عشوائي داخل سلسلة أحرف بشكل مباشر. لا يزال من الممكن معالجة الكلمة، لكن العنوان الذي سيتم استخدامه يتطلب عددًا قليلًا من البتات أكثر من البديل لحل الكلمة. يجب أن يكون حجم الكلمة مضاعفًا صحيحًا لحجم الحرف في هذا التنظيم. تم استخدام نهج المعالجة هذا في IBM 360، وكان النهج الأكثر شيوعًا في الأجهزة المصممة منذ ذلك الحين.
عندما يتضمن عبء العمل معالجة حقول ذات أحجام مختلفة، فقد يكون من المفيد توجيه البيانات إلى البت. قد تحتوي الآلات ذات توجيه البيانات على بعض التعليمات التي تستخدم حجم بايت محدد بواسطة المبرمج وتعليمات أخرى تعمل على أحجام بيانات ثابتة. على سبيل المثال، في جهاز IBM 7030 [4] ("Stretch")، لا يمكن لتعليمة النقطة العائمة توجيه البيانات إلا إلى الكلمات بينما يمكن لتعليمة حسابية صحيحة تحديد طول حقل يتراوح بين 1 و64 بت وحجم بايت يتراوح بين 1 و8 بت وإزاحة تراكم تتراوح بين 0 و127 بت.
في جهاز يمكن عنونته بالبايتات مع تعليمات تخزين إلى تخزين (SS)، توجد عادةً تعليمات نقل لنسخ بايت واحد أو عدة بايتات من موقع عشوائي إلى آخر. في جهاز موجه بالبايتات ( قابل عنونته بالبايتات ) بدون تعليمات تخزين إلى تخزين، يكون نقل بايت واحد من موقع عشوائي إلى آخر عادةً على النحو التالي:
- تحميل بايت المصدر
- قم بتخزين النتيجة مرة أخرى في البايت المستهدف
يمكن الوصول إلى البايتات الفردية على جهاز موجه للكلمات بإحدى طريقتين. يمكن معالجة البايتات من خلال مجموعة من عمليات التحويل والإخفاء في السجلات. قد يتطلب نقل بايت واحد من موقع عشوائي إلى آخر ما يعادل ما يلي:
- قم بتحميل الكلمة التي تحتوي على البايت المصدر
- قم بتحويل الكلمة المصدر لمحاذاة البايت المطلوب إلى الموضع الصحيح في الكلمة المستهدفة
- والكلمة المصدرية مع قناع لتصفية كل شيء باستثناء البتات المطلوبة
- قم بتحميل الكلمة التي تحتوي على البايت المستهدف
- والكلمة المستهدفة مع قناع لضبط البايت المستهدف على الصفر
- أو السجلات التي تحتوي على الكلمات المصدر والهدف لإدراج بايت المصدر
- قم بتخزين النتيجة مرة أخرى في الموقع المستهدف
بدلاً من ذلك، تقوم العديد من الآلات الموجهة للكلمات بتنفيذ عمليات البايت باستخدام تعليمات باستخدام مؤشرات بايت خاصة في السجلات أو الذاكرة. على سبيل المثال، يحتوي مؤشر البايت في PDP-10 على حجم البايت بالبتات (مما يسمح بالوصول إلى بايتات ذات أحجام مختلفة)، وموضع البايت داخل الكلمة، وعنوان الكلمة للبيانات. يمكن للتعليمات ضبط المؤشر تلقائيًا إلى البايت التالي، على سبيل المثال، في عمليات التحميل والإيداع (التخزين).
قوى الاثنين
تُستخدم كميات مختلفة من الذاكرة لتخزين قيم البيانات بدرجات مختلفة من الدقة. والأحجام المستخدمة بشكل شائع تكون عادةً قوة من اثنين مضاعفًا لوحدة دقة العنوان (البايت أو الكلمة). ثم يتطلب تحويل مؤشر عنصر في مصفوفة إلى إزاحة عنوان الذاكرة للعنصر عملية تحويل فقط بدلاً من الضرب. وفي بعض الحالات، يمكن أن تتجنب هذه العلاقة أيضًا استخدام عمليات القسمة. ونتيجة لذلك، فإن معظم تصميمات الكمبيوتر الحديثة لها أحجام كلمات (وأحجام متغيرات أخرى) تكون قوة من ضعف حجم البايت.
حجم العائلات
مع تزايد تعقيد تصميمات الكمبيوتر، تضاءلت الأهمية المركزية لحجم الكلمة الواحدة بالنسبة للهندسة المعمارية. ورغم أن الأجهزة الأكثر كفاءة يمكنها استخدام مجموعة متنوعة من أحجام البيانات، فإن قوى السوق تمارس ضغوطًا للحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة مع توسيع قدرة المعالج. ونتيجة لهذا، يتعين على ما كان من الممكن أن يكون حجم الكلمة المركزي في التصميم الجديد أن يتعايش كحجم بديل لحجم الكلمة الأصلي في تصميم متوافق مع الإصدارات السابقة. ويظل حجم الكلمة الأصلي متاحًا في التصميمات المستقبلية، ويشكل أساسًا لعائلة الحجم.
في منتصف سبعينيات القرن العشرين، صممت شركة DEC جهاز VAX ليكون خليفةً مكونًا من 32 بتًا لجهاز PDP-11 مكونًا من 16 بتًا . وقد استخدموا كلمة للإشارة إلى كمية مكونة من 16 بتًا، بينما أشارت كلمة longword إلى كمية مكونة من 32 بتًا؛ وهذه المصطلحات هي نفسها المصطلحات المستخدمة لجهاز PDP-11. وكان هذا على النقيض من الأجهزة السابقة، حيث كانت الوحدة الطبيعية لعنونة الذاكرة تسمى كلمة ، بينما كانت الكمية التي تعادل نصف كلمة تسمى نصف كلمة . وتماشيًا مع هذا المخطط، فإن رباعية كلمات VAX تتكون من 64 بتًا. واستمروا في استخدام مصطلحات كلمة مكونة من 16 بتًا/كلمة طويلة مكونة من 32 بتًا/رباعية كلمات مكونة من 64 بتًا مع جهاز Alpha المكون من 64 بتًا .
وهناك مثال آخر يتمثل في عائلة x86 ، التي صدرت منها معالجات بثلاثة أطوال مختلفة للكلمات (16 بت، ثم 32 بت و64 بت لاحقًا)، في حين تستمر الكلمة في تحديد كمية 16 بت. ونظرًا لأن البرامج يتم نقلها بشكل روتيني من طول كلمة إلى التالي، فإن بعض واجهات برمجة التطبيقات والوثائق تحدد أو تشير إلى طول كلمة أقدم (وبالتالي أقصر) من طول الكلمة الكامل على وحدة المعالجة المركزية التي قد يتم تجميع البرنامج لها. أيضًا، على غرار كيفية استخدام البايتات للأعداد الصغيرة في العديد من البرامج، يمكن استخدام كلمة أقصر (16 أو 32 بت) في السياقات التي لا تكون فيها الحاجة إلى نطاق كلمة أوسع (خاصة حيث يمكن أن يوفر هذا مساحة كبيرة من المكدس أو مساحة ذاكرة التخزين المؤقت). على سبيل المثال، تحافظ واجهة برمجة تطبيقات Windows من Microsoft على تعريف لغة البرمجة لـ WORD على أنه 16 بت، على الرغم من حقيقة أنه يمكن استخدام واجهة برمجة التطبيقات على معالج x86 32 أو 64 بت، حيث يكون حجم الكلمة القياسي 32 أو 64 بت على التوالي. تشير هياكل البيانات التي تحتوي على كلمات ذات أحجام مختلفة إلى ما يلي:
- كلمة (16 بت/2 بايت)
- DWORD (32 بت/4 بايت)
- QWORD (64 بت/8 بايت)
وقد تطورت ظاهرة مماثلة في لغة التجميع x86 من Intel - بسبب الدعم لأحجام مختلفة (والتوافق مع الإصدارات السابقة) في مجموعة التعليمات، تحمل بعض الاختصارات التعليمية معرفات "d" أو "q" للدلالة على "double-" أو "quad-" أو "double-quad-"، والتي هي من حيث حجم الكلمة الأصلي 16 بت للهندسة المعمارية.
من الأمثلة على ذلك عائلة IBM System/360 التي تختلف في حجم الكلمة . ففي بنية System/360 وبنية System /370 وبنية System/390 ، توجد بايتات ذات 8 بتات، ونصف كلمة ذات 16 بت ، وكلمة ذات 32 بت، وكلمة مزدوجة ذات 64 بت . وتستمر بنية z/Architecture ، وهي العضو ذو الـ 64 بت في عائلة البنية تلك، في الإشارة إلى نصف كلمة ذات 16 بت، وكلمة ذات 32 بت ، وكلمة مزدوجة ذات 64 بت ، وتتميز أيضًا بأربع كلمات ذات 128 بت .
بشكل عام، يجب على المعالجات الجديدة استخدام نفس أطوال كلمات البيانات وعرض العناوين الافتراضية مثل المعالج الأقدم لتحقيق التوافق الثنائي مع هذا المعالج الأقدم.
في كثير من الأحيان، يمكن إعادة تجميع الكود المصدر المكتوب بعناية - مع مراعاة توافق الكود المصدر وقابلية نقل البرامج - ليتم تشغيله على مجموعة متنوعة من المعالجات، حتى تلك التي تحتوي على أطوال مختلفة لكلمات البيانات أو عروض عناوين مختلفة أو كليهما.
جدول أحجام الكلمات
| المفتاح: بت: بتات ، c : أحرف، d: أرقام عشرية ، w : حجم كلمة الهندسة المعمارية، n : حجم متغير، wm: علامة كلمة | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| سنة | هندسة الحاسوب |
حجم الكلمة w |
أحجام الأعداد الصحيحة |
أحجام
النقطة العائمة |
أحجام التعليمات |
وحدة حل
العنوان |
حجم الفحم |
| 1837 | محرك باباج التحليلي |
50 د | و | — | تم استخدام خمس بطاقات مختلفة لوظائف مختلفة، والحجم الدقيق للبطاقات غير معروف. | و | — |
| 1941 | زوس Z3 | 22 بت | — | و | 8 بت | و | — |
| 1942 | أ ب ج | 50 بت | و | — | — | — | — |
| 1944 | هارفارد مارك الأول | 23 د | و | — | 24 بت | — | — |
| 1946 (1948) {1953} |
ENIAC (مع اللوحة رقم 16 [5] ) {مع اللوحة رقم 26 [6] } |
10 د | و ، 2 و (و) {و} |
— | — (2 د، 4 د، 6 د، 8 د) {2 د، 4 د، 6 د، 8 د} |
— — {و} |
— |
| 1948 | مانشستر بيبي | 32 بت | و | — | و | و | — |
| 1951 | يونيفاك 1 | 12 يوم | و | — | 1 ⁄ 2 وات | و | 1 د |
| 1952 | آلة IAS | 40 بت | و | — | 1 ⁄ 2 وات | و | 5 بت |
| 1952 | جهاز كمبيوتر رقمي عالمي سريع M-2 | 34 بت | و؟ | و | 34 بت = رمز تشغيل مكون من 4 بتات بالإضافة إلى عنوان مكون من 3×10 بتات | 10 بت | — |
| 1952 | آي بي إم 701 | 36 بت | 1 ⁄ 2 وات ، وات | — | 1 ⁄ 2 وات | 1 ⁄ 2 وات ، وات | 6 بت |
| 1952 | يونيفاك 60 | اختصار الثاني | 1 د، ... 10 د | — | — | — | 2 د، 3 د |
| 1952 | أرا 1 | 30 بت | و | — | و | و | 5 بت |
| 1953 | آي بي إم 702 | ن ج | 0 ج، ... 511 ج | — | 5 ج | ج | 6 بت |
| 1953 | يونيفاك 120 | اختصار الثاني | 1 د، ... 10 د | — | — | — | 2 د، 3 د |
| 1953 | أرا 2 | 30 بت | و | 2 وات | 1 ⁄ 2 وات | و | 5 بت |
| 1954 (1955) |
IBM 650 (مع IBM 653 ) |
10 د | و | — (و) |
و | و | 2 د |
| 1954 | آي بي إم 704 | 36 بت | و | و | و | و | 6 بت |
| 1954 | آي بي إم 705 | ن ج | 0 درجة مئوية، ... 255 درجة مئوية | — | 5 ج | ج | 6 بت |
| 1954 | آي بي إم نورك | 16 د | و | و 2 و | و | و | — |
| 1956 | آي بي إم 305 | اختصار الثاني | 1 د، ... 100 د | — | 10 د | د | 1 د |
| 1956 | أرماك | 34 بت | و | و | 1 ⁄ 2 وات | و | 5 بت، 6 بت |
| 1956 | LGP-30 | 31 بت | و | — | 16 بت | و | 6 بت |
| 1958 | يونيفاك الثاني | 12 يوم | و | — | 1 ⁄ 2 وات | و | 1 د |
| 1958 | حكيم | 32 بت | 1 ⁄ 2 وات | — | و | و | 6 بت |
| 1958 | أوتونتيكس ريكومب II | 40 بت | و ، 79 بت، 8 د، 15 د | 2 وات | 1 ⁄ 2 وات | 1 ⁄ 2 وات ، وات | 5 بت |
| 1958 | حمار الوحش | 33 بت | و ، 65 بت | 2 واط | و | و | 5 بت |
| 1958 | سيتون | 6 تريت (~9.5 بت) [ج] | حتى 6 تريت | ما يصل إلى 3 تريتات | 4 تريت ؟ | ||
| 1958 | إليكترولوجيكا X1 | 27 بت | و | 2 وات | و | و | 5 بت، 6 بت |
| 1959 | آي بي إم 1401 | ن ج | 1 ج، ... | — | 1 ج، 2 ج، 4 ج، 5 ج، 7 ج، 8 ج | ج | 6 بت + wm |
| 1959 (سيتم تحديده لاحقًا) |
آي بي إم 1620 | اختصار الثاني | 2 د، ... | — (4 د، ... 102 د) |
12 يوم | د | 2 د |
| 1960 | لارك | 12 يوم | و 2 و | و 2 و | و | و | 2 د |
| 1960 | مركز السيطرة على الأمراض 1604 | 48 بت | و | و | 1 ⁄ 2 وات | و | 6 بت |
| 1960 | آي بي إم 1410 | ن ج | 1 ج، ... | — | 1 ج، 2 ج، 6 ج، 7 ج، 11 ج، 12 ج | ج | 6 بت + wm |
| 1960 | اي بي ام 7070 | 10 د [د] | و ، 1-9 د | و | و | و ، د | 2 د |
| 1960 | بي دي بي-1 | 18 بت | و | — | و | و | 6 بت |
| 1960 | إليوت 803 | 39 بت | |||||
| 1961 | IBM 7030 (ممتد) |
64 بت | 1 بت، ... 64 بت، 1 د، ... 16 د |
و | 1 ⁄ 2 وات ، وات | بت (عدد صحيح)، 1 ⁄ 2 w (فرع)، w (عدد عشري)
|
1 بت، ... 8 بت |
| 1961 | اي بي ام 7080 | ن ج | 0 درجة مئوية، ... 255 درجة مئوية | — | 5 ج | ج | 6 بت |
| 1962 | جي إي-6xx | 36 بت | و 2 و | و ، 2 و ، 80 بت | و | و | 6 بت، 9 بت |
| 1962 | يونيفاك 3 | 25 بت | و ، 2 و ، 3 و ، 4 و ، 6 د، 12 د | — | و | و | 6 بت |
| 1962 | جهاز كمبيوتر التوجيه
Autonetics D-17B Minuteman I |
27 بت | 11 بت، 24 بت | — | 24 بت | و | — |
| 1962 | يونيفاك 1107 | 36 بت | 1 ⁄ 6 واط ، 1 ⁄ 3 واط ، 1 ⁄ 2 واط ، واط | و | و | و | 6 بت |
| 1962 | اي بي ام 7010 | ن ج | 1 ج، ... | — | 1 ج، 2 ج، 6 ج، 7 ج، 11 ج، 12 ج | ج | 6 ب + و م |
| 1962 | آي بي إم 7094 | 36 بت | و | و 2 و | و | و | 6 بت |
| 1962 | سلسلة SDS 9 | 24 بت | و | 2 وات | و | و | |
| 1963 (1966) |
كمبيوتر التوجيه أبولو | 15 بت | و | — | و 2 و | و | — |
| 1963 | حاسوب رقمي لمركبة إطلاق زحل | 26 بت | و | — | 13 بت | و | — |
| 1964/ 1966 |
بي دي بي-6 / بي دي بي-10 | 36 بت | و | و 2 و | و | و | 6 بت 7 بت (نموذجي) 9 بت |
| 1964 | تيتان | 48 بت | و | و | و | و | و |
| 1964 | مركز السيطرة على الأمراض 6600 | 60 بت | و | و | 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات | و | 6 بت |
| 1964 | جهاز كمبيوتر التوجيه
Autonetics D-37C Minuteman II |
27 بت | 11 بت، 24 بت | — | 24 بت | و | 4 بت، 5 بت |
| 1965 | حاسوب التوجيه الجوزاء | 39 بت | 26 بت | — | 13 بت | 13 بت، 26 | -قليل |
| 1965 | اي بي ام 1130 | 16 بت | و ، 2و | 2 واط ، 3 واط | و ، 2و | و | 8 بت |
| 1965 | نظام آي بي إم/360 | 32 بت | 1 ⁄ 2 ث ، ث ، 1 د، ... 16 د |
و 2 و | 1 ⁄ 2 وات ، وات ، 1 1 ⁄ 2 وات | 8 بت | 8 بت |
| 1965 | يونيفاك 1108 | 36 بت | 1 ⁄ 6 واط ، 1 ⁄ 4 واط ، 1 ⁄ 3 واط ، 1 ⁄ 2 واط ، واط ، 2 واط | و 2 و | و | و | 6 بت، 9 بت |
| 1965 | بي دي بي-8 | 12 بت | و | — | و | و | 8 بت |
| 1965 | إليكترولوجيكا X8 | 27 بت | و | 2 وات | و | و | 6 بت، 7 بت |
| 1966 | إس دي إس سيجما 7 | 32 بت | 1 ⁄ 2 وات ، وات | و 2 و | و | 8 بت | 8 بت |
| 1969 | أنظمة رباعية الطور AL1 | 8 بت | و | — | ؟ | ؟ | ؟ |
| 1970 | إم بي 944 | 20 بت | و | — | ؟ | ؟ | ؟ |
| 1970 | بي دي بي-11 | 16 بت | و | 2 وات ، 4 وات | و ، 2 و ، 3 و | 8 بت | 8 بت |
| 1971 | مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها STAR-100 | 64 بت | 1 ⁄ 2 وات ، وات | 1 ⁄ 2 وات ، وات | 1 ⁄ 2 وات ، وات | قليل | 8 بت |
| 1971 | تي إم إس 1802 إن سي | 4 بت | و | — | ؟ | ؟ | — |
| 1971 | إنتل 4004 | 4 بت | و ، د | — | 2 وات ، 4 وات | و | — |
| 1972 | إنتل 8008 | 8 بت | و ، 2 د | — | و ، 2 و ، 3 و | و | 8 بت |
| 1972 | كالكومب 900 | 9 بت | و | — | و 2 و | و | 8 بت |
| 1974 | إنتل 8080 | 8 بت | و ، 2 و ، 2 د | — | و ، 2 و ، 3 و | و | 8 بت |
| 1975 | إيلياك الرابع | 64 بت | و | و ، 1 ⁄ 2 و | و | و | — |
| 1975 | موتورولا 6800 | 8 بت | و ، 2 د | — | و ، 2 و ، 3 و | و | 8 بت |
| 1975 | موس تيك 6501 موس تيك 6502 |
8 بت | و ، 2 د | — | و ، 2 و ، 3 و | و | 8 بت |
| 1976 | كراي-1 | 64 بت | 24 بت، و | و | 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات | و | 8 بت |
| 1976 | زيلوج Z80 | 8 بت | و ، 2 و ، 2 د | — | و ، 2 و ، 3 و ، 4 و ، 5 و | و | 8 بت |
| 1978 (1980) |
16 بت x86 ( Intel 8086 ) (باستخدام الفاصلة العائمة: Intel 8087 ) |
16 بت | 1 ⁄ 2 و ، و ، 2 د | — (2 وات ، 4 وات ، 5 وات ، 17 د) |
1 ⁄ 2 وات ، وات ، ... 7 وات | 8 بت | 8 بت |
| 1978 | فاكس | 32 بت | 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات ، وات ، 1 د، ... 31 د، 1 بت، ... 32 بت | و 2 و | 1 ⁄ 4 وات ، ... 14 1 ⁄ 4 وات | 8 بت | 8 بت |
| 1979 (1984) |
سلسلة موتورولا 68000 (مع الفاصلة العائمة) |
32 بت | 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات ، وات ، 2 د | — ( و 2 و 2 1 ⁄ 2 و ) |
1 ⁄ 2 وات ، وات ، ... 7 1 ⁄ 2 وات | 8 بت | 8 بت |
| 1985 | IA-32 ( Intel 80386 ) (باستخدام الفاصلة العائمة) | 32 بت | 1 ⁄ 4 واط ، 1 ⁄ 2 واط ، واط | — ( w ، 2w ، 80 بت) |
8 بت، ... 120 بت 1 ⁄ 4 وات ... 3 3 ⁄ 4 وات |
8 بت | 8 بت |
| 1985 | أر إم في 1 | 32 بت | 1 ⁄ 4 وات ، وات | — | و | 8 بت | 8 بت |
| 1985 | ميبس الأول | 32 بت | 1 ⁄ 4 واط ، 1 ⁄ 2 واط ، واط | و 2 و | و | 8 بت | 8 بت |
| 1991 | كراي سي 90 | 64 بت | 32 بت، و | و | 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات ، 48 بت | و | 8 بت |
| 1992 | ألفا | 64 بت | 8 بت، 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات ، و | 1 ⁄ 2 وات ، وات | 1 ⁄ 2 وات | 8 بت | 8 بت |
| 1992 | باور بي سي | 32 بت | 1 ⁄ 4 واط ، 1 ⁄ 2 واط ، واط | و 2 و | و | 8 بت | 8 بت |
| 1996 | ARMv4 (مع الإبهام ) |
32 بت | 1 ⁄ 4 واط ، 1 ⁄ 2 واط ، واط | — | و ( 1 ⁄ 2 و , و ) |
8 بت | 8 بت |
| 2000 | IBM z/الهندسة المعمارية | 64 بت [e] | 8 بت، 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات ، و 1 د، ... 31 د
|
1 ⁄ 2 وات ، وات ، 2 وات | 1 ⁄ 4 واط ، 1 ⁄ 2 واط ، 3 ⁄ 4 واط | 8 بت | 8 بت، UTF-16 ، UTF-32 |
| 2001 | أي أيه-64 | 64 بت | 8 بت، 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات ، و | 1 ⁄ 2 وات ، وات | 41 بت (في حزم 128 بت) [7] | 8 بت | 8 بت |
| 2001 | ARMv6 (مع VFP) |
32 بت | 8 بت، 1 ⁄ 2 وات ، وات | — (ث، 2ث) |
1 ⁄ 2 وات ، وات | 8 بت | 8 بت |
| 2003 | x86-64 | 64 بت | 8 بت، 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات ، و | 1 ⁄ 2 وات ، وات ، 80 بت | 8 بت، ... 120 بت | 8 بت | 8 بت |
| 2013 | ARMv8-A و ARMv9-A | 64 بت | 8 بت، 1 ⁄ 4 وات ، 1 ⁄ 2 وات ، و | 1 ⁄ 2 وات ، وات | 1 ⁄ 2 وات | 8 بت | 8 بت |
| سنة | هندسة الحاسوب |
حجم الكلمة w |
أحجام الأعداد الصحيحة |
أحجام
النقطة العائمة |
أحجام التعليمات |
وحدة حل
العنوان |
حجم الفحم |
| المفتاح: بت: بتات ، c : أحرف، d: أرقام عشرية ، w : حجم كلمة الهندسة المعمارية، n : حجم متغير، wm: علامة كلمة | |||||||
[8] [9]
انظر أيضا
ملحوظات
- ^ كانت العديد من أجهزة الكمبيوتر المبكرة عشرية ، وكان عدد قليل منها ثلاثيًا
- ^ يعالج UNIVAC 1005 النواة باستخدام أكواد رمادية مكونة من 5 بتات للصف والعمود.
- ^ يتم حساب المكافئ بالبتات عن طريق أخذ كمية المعلومات التي يوفرها التريت، والتي هي . وهذا يعطي مكافئًا لحوالي 9.51 بتًا لستة تريتات.
- ^ علامة الثلاث ولايات
- ^ على الرغم من أن z/Architecture عبارة عن بنية مكونة من 64 بت، إلا أن مصطلح word يشير إلى كمية مكونة من 32 بت. ومع ذلك، في هذا الجدول، يتم التعامل مع الأحجام كما لو كانت الكلمة مكونة من 64 بت.
مراجع
- ^ ab Beebe, Nelson HF (2017-08-22). "الفصل الأول. الحساب الصحيح". دليل حساب الدوال الرياضية - البرمجة باستخدام مكتبة البرامج المحمولة MathCW (طبعة واحدة). سولت ليك سيتي، يوتا، الولايات المتحدة: Springer International Publishing AG . ص. 970. doi :10.1007/978-3-319-64110-2. ISBN 978-3-319-64109-6. LCCN 2017947446. S2CID 30244721.
- ^ Dreyfus, Phillippe (1958-05-08) [1958-05-06]. كتب في لوس أنجلوس، كاليفورنيا، الولايات المتحدة. تصميم نظام جاما 60 (PDF) . المؤتمر الغربي المشترك للحاسوب : التباينات في أجهزة الكمبيوتر. ACM، نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة. ص. 130-133. IRE-ACM-AIEE '58 (غربي). مؤرشف (PDF) من الأصل في 2017-04-03 . تم الاسترجاع في 2017-04-03 .
[...] يتم استخدام رمز البيانات الداخلية: يتم ترميز البيانات الكمية (العددية) في رمز عشري مكون من 4 بتات؛ يتم ترميز البيانات النوعية (أبجدية رقمية) في رمز أبجدي رقمي مكون من 6 بتات. يعني
رمز التعليمات
الداخلية أن التعليمات مشفرة في رمز ثنائي مستقيم.
أما فيما يتعلق بطول المعلومات الداخلي، فإن الكم المعلوماتي يسمى "
سلسلة
"، وهو يتألف من 24 بتًا تمثل إما 6 أرقام عشرية، أو 4 أحرف أبجدية رقمية. ويجب أن يحتوي هذا الكم على مضاعفات 4 و6 بتات لتمثيل عدد صحيح من الأحرف العشرية أو الأبجدية الرقمية. وقد تبين أن أربعة وعشرين بتًا تمثل حلاً وسطًا جيدًا بين الحد الأدنى البالغ 12 بتًا، والذي من شأنه أن يؤدي إلى تدفق نقل منخفض للغاية من ذاكرة القراءة المتوازية الأساسية، و36 بتًا أو أكثر، وهو ما اعتبر كمًا كبيرًا جدًا للمعلومات. ويجب اعتبار السلسلة مكافئًا للحرف
في
الآلات ذات أطوال الكلمات المتغيرة، ولكن لا يمكن تسميتها كذلك، حيث قد تحتوي على عدة أحرف. ويتم نقلها على التوالي من وإلى الذاكرة الرئيسية. ولأننا
لا نريد أن نطلق على "الكم" كلمة، أو على مجموعة من الأحرف حرفًا، (الكلمة كلمة، والكم شيء آخر)، فقد تم إنشاء كلمة جديدة، وأطلق عليها اسم "سلسلة". إنها كلمة إنجليزية وتوجد في
قاموس ويبستر
على الرغم من أنها غير موجودة في قاموس فرنسي. تعريف قاموس ويبستر لكلمة catena هو "سلسلة متصلة"؛ وبالتالي، فهي عنصر معلومات مكون من 24 بت. سيتم استخدام كلمة catena فيما يلي.
وبالتالي، تم تعريف الكود الداخلي. ما هي أكواد البيانات الخارجية الآن؟ تعتمد هذه في المقام الأول على جهاز معالجة المعلومات المعني. تم تصميم
Gamma 60
للتعامل مع المعلومات ذات الصلة بأي بنية مشفرة ثنائية. وبالتالي، تعتبر البطاقة المثقوبة ذات الـ 80 عمودًا عنصر معلومات مكون من 960 بت؛ 12 صفًا مضروبًا في 80 عمودًا يساوي 960 ثقبًا ممكنًا؛ يتم تخزينها كصورة دقيقة في 960 نواة مغناطيسية للذاكرة الرئيسية مع عمودي بطاقة يشغلان سلسلة واحدة. [...]
- ^ Blaauw, Gerrit Anne ; Brooks, Jr., Frederick Phillips ; Buchholz, Werner (1962). "4: Natural Data Units" (PDF) . في Buchholz, Werner (محرر). Planning a Computer System – Project Stretch . McGraw-Hill Book Company, Inc. / The Maple Press Company, York, PA. ص. 39–40. LCCN 61-10466. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2017-04-03 . تم الاسترجاع في 2017-04-03 .
[...] المصطلحات المستخدمة هنا لوصف البنية المفروضة من تصميم الآلة، بالإضافة إلى
البت
، مدرجة أدناه. يشير
البايت
إلى مجموعة من البتات المستخدمة لتشفير حرف، أو عدد البتات المنقولة بالتوازي من وإلى وحدات الإدخال والإخراج. يُستخدم
مصطلح آخر غير
الحرف
هنا لأن حرفًا معينًا قد يتم تمثيله في تطبيقات مختلفة بأكثر من رمز واحد، وقد تستخدم الرموز المختلفة أعدادًا مختلفة من البتات (أي أحجام بايت مختلفة). في نقل الإدخال والإخراج، قد يكون تجميع البتات تعسفيًا تمامًا ولا علاقة له بالأحرف الفعلية. (تم صياغة المصطلح من
bit
، ولكن تمت إعادة كتابته لتجنب الطفرة العرضية إلى
bit
.) تتكون
الكلمة
من عدد بتات البيانات المنقولة بالتوازي من أو إلى الذاكرة في دورة ذاكرة واحدة.
وبالتالي يتم تعريف
حجم الكلمة
كخاصية بنيوية للذاكرة. (تم صياغة مصطلح
catena
لهذا الغرض من قبل مصممي كمبيوتر
Bull
GAMMA 60
). يشير
الكتلة
إلى عدد الكلمات المنقولة إلى أو من وحدة الإدخال والإخراج استجابة لتعليمة إدخال وإخراج واحدة. حجم الكتلة هو خاصية بنيوية لوحدة الإدخال والإخراج؛ قد يكون ثابتًا من خلال التصميم أو يُترك لتغييره بواسطة البرنامج. [...]
- ^ "تنسيق" (PDF) . دليل مرجعي لنظام معالجة البيانات 7030 (PDF) . آي بي إم. أغسطس 1961. ص 50-57 . تم الاسترجاع في 2021-12-15 .
- ^ Clippinger, Richard F. [باللغة الألمانية] (1948-09-29). "نظام ترميز منطقي مطبق على ENIAC (المكامل الرقمي الإلكتروني والكمبيوتر)". Aberdeen Proving Ground, Maryland, US: Ballistic Research Laboratories . Report No. 673; Project No. TB3-0007 of the Research and Development Division, Ordnance Department . Retrieved 2017-04-05 .
- ^ Clippinger, Richard F. [باللغة الألمانية] (1948-09-29). "نظام ترميز منطقي مطبق على ENIAC". Aberdeen Proving Ground, Maryland, US: Ballistic Research Laboratories . Section VIII: Modified ENIAC . Retrieved 2017-04-05 .
- ^ "4. تنسيقات التعليمات" (PDF) . دليل مطور برامج هندسة Intel Itanium . المجلد 3: مرجع مجموعة تعليمات Intel Itanium. ص. 3:293 . تم الاسترجاع في 2022-04-25 .
يتم تجميع ثلاث تعليمات معًا في حاويات متوازية بحجم 128 بت تسمى
الحزم
. تحتوي كل حزمة على ثلاث
فتحات تعليمات
بحجم 41 بت وحقل قالب بحجم 5 بت.
- ^ Blaauw, Gerrit Anne ; Brooks, Jr., Frederick Phillips (1997). Computer Architecture: Concepts and Evolution (طبعة واحدة). Addison-Wesley . ISBN 0-201-10557-8.(1213 صفحة) (ملاحظة: هذه طبعة مجلد واحد. وكان هذا العمل متاحًا أيضًا في نسخة مكونة من مجلدين.)
- ^ رالستون، أنتوني؛ رايلي، إدوين د. (1993). موسوعة علوم الكمبيوتر (الطبعة الثالثة). فان نوستراند راينهولد . ISBN 0-442-27679-6.
