Eu vi que os sistemas operacionais e de CPU subiram em termos de bits de 8 bits para 16 bits, para 32 bits e atualmente para 64 bits. Eu entendo que essa mudança é para aumentar a quantidade máxima de memória que é endereçável pela CPU.
O que não entendo é por que há sempre uma duplicação do tamanho do barramento. É apenas uma decisão arbitrária / comercial dobrar o tamanho do barramento ou existe outra razão?
Por que não podemos ter uma CPU de 33 bits? Ou se isso não bastasse, uma CPU de 34 bits? 64 bits parece um salto tão grande e desnecessário (caro?) No espaço de endereços e presumivelmente a complexidade do silício subjacente.
Eu vi CPUs de 12, 14, 15, 17, 18, 20, 24 e 48 bits. Mas com a moderna tecnologia VLSI (ou é ULSI até agora?), Adicionar mais bits ao caminho de dados não é tão caro. Os desenvolvedores de chips comprimem o máximo possível de largura no chip, já que isso aumenta a produtividade com um custo adicional relativamente pequeno e com uma pequena penalidade de tempo de ciclo.
Alcançar mais velocidade / rendimento com um caminho de dados estreito e um tempo de ciclo mais rápido é muito mais difícil.
Ao contrário de muitas circunstâncias em um computador, por exemplo, endereçamento, onde aumentar o comprimento do endereço em um bit aumenta a quantidade de memória endereçável por uma potência de 2 (e por que os poderes de 2 são tão comuns na memória), o real comprimento da palavra da CPU pode ser qualquer valor conveniente.
Os comprimentos de palavras comuns para processadores (16, 32 e 64 bits) surgiram na verdade como múltiplos de 8 (em vez de potências de 2, embora, é claro, esses múltiplos particulares de 8 também sejam potências de 2), 8 bits sendo o tamanho mínimo para um único char , ele mesmo o menor tipo de dados primitivos comumente usados.
Como 8 bits são muito imprecisos para serem muito úteis para valores numéricos (ou mesmo para conjuntos de caracteres estendidos como UTF-16), palavras maiores que 8 bits permitem eficiência muito maior quando se trabalha com valores utilizando mais do que muitos bits de precisão, e múltiplos de 8 bits (o menor tipo de dados comumente usados) ainda são a escolha natural, permitindo armazenar um inteiro quantificar (por exemplo, 2, 4 ou 8) caracteres em uma palavra sem sair desperdiçado, não utilizado bits.
O artigo da wikipedia sobre palavras tem uma seção Escolha do tamanho do Word com um pouco mais de detalhes.