Машинное слово — машинно-зависимая и платформозависимая величина, измеряемая в битах или байтах (тритах или трайтах), равная разрядности регистров процессора и/или разрядности шины данных (обычно некоторая степень двойки). На ранних компьютерах размер слова совпадал также с минимальным размером адресуемой информации (разрядностью данных, расположенных по одному адресу); на современных компьютерах минимальным адресуемым блоком информации обычно является байт, а слово состоит из нескольких байтов. Машинное слово определяет следующие характеристики аппаратной платформы:

• разрядность данных, обрабатываемых процессором;
• разрядность адресуемых данных (разрядность шины данных);
• максимальное значение беззнакового целого типа, напрямую поддерживаемого процессором: если результат арифметической операции превосходит это значение, то происходит переполнение;
• максимальный объём оперативной памяти, напрямую адресуемой процессором.

Размер машинного слова на различных архитектурах

На ранних компьютерах встречалась самая разная длина слова. В те времена компьютеры делились на бизнес-ориентированные и научные. В бизнес-ориентированных компьютерах, занимавшихся экономическими и бухгалтерскими расчетами, не требовалась высокая точность вычислений, так как суммы всегда округлялись лишь до двух знаков после запятой. В научных же вычислениях наиболее часто проводятся операции с вещественными числами, и точность вычислений с большим количеством знаков после запятой очень важна. Так как модули памяти в ранних компьютерах стоили дорого, выбор размера слова напрямую отражался как на точности вычислений, которые мог выдавать компьютер, так и на его стоимости. 48-битное слово в научных компьютерах пользовалось большой популярностью^[1], потому что 32-битное слово позволяло выразить вещественные числа с 6-7-ю знаками после запятой, что было недостаточно из-за накопления ошибки округления при больших расчетах, а 64-битное слово с 15-16 знаками после запятой выходило далеко за рамки требований к точности. 48-битное слово позволяло выразить вещественное число с 10-ю знаками после запятой, в самый раз для уровня научных вычислений того времени.

В 1950-х — 1960-х годах во многих компьютерах, производимых в США, длина слова была кратна шести битам, поскольку там использовалась шестибитная кодировка так как для представления всех цифр и букв английского алфавита достаточно было 6-бит: 64 возможных комбинации позволяли закодировать 32 буквы (в верхнем регистре), 10 цифр и достаточное количество символов пунктуации.

Первой машиной, в которой появилось 64-битное слово, стал суперкомпьютер Cray-1 (1974 г.), так как к тому времени требования к точности вещественных чисел при проведении научных вычислений возросли.

В подавляющем большинстве современных компьютеров длина слова является степенью двойки; при этом используются 8-битные символы.

На ранних компьютерах слово было минимально адресуемой ячейкой памяти; сейчас минимально адресуемой ячейкой памяти является байт, а слово состоит из нескольких байтов. Это приводит к неоднозначному толкованию размера слова. Например, на процессорах 80386 и их потомках «словом» традиционно называют 16 бит (2 байта), хотя эти процессоры могут одновременно обрабатывать и более крупные блоки данных.

Слова длиной битов принимают численные (беззнаковые) значения от 0 до включительно.

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

* Для 32-битных процессоров x86: исторически машинным словом считается 16 бит, реально — 32 бита.

См. также

• Порядок байтов
• Регистр процессора
• Единицы измерения информации

Примечания