128 бит

128 бит (англ. 128 bit) — в информатике и компьютерной технике используется для обозначения структур и типов данных, размер которых в памяти компьютеров занимает 128 бит, что равно 16 байтам. Архитектуры компьютеров, которые базируются на регистрах, адресных шинах или шинах данных, размеры которых составляют 128 бит, называются 128-битными архитектурами (или 128-разрядными архитектурами).

На начало 2015 года не существует процессоров общего назначения, которые способны оперировать 128-битными целыми числами (англ. integer) или адресами, хотя некоторые процессоры могут работать с 128-битными данными. Мэйнфреймы IBM System/370 могут рассматриваться как первые «зачаточные» 128-битные компьютеры, поскольку они использовали 128-битные регистры с плавающей запятой. Более современные CPU получили набор процессорных инструкций SIMD (SSE, AltiVec и т. д.), в которых использовались 128-битные векторные регистры для сохранения нескольких чисел с меньшей разрядностью (например, четыре 32-битных числа с плавающей запятой). Благодаря этому одна процессорная инструкция может параллельно манипулировать всеми этими значениями. Таким образом, данные процессоры — это 128-битные процессоры в том смысле, что они имеют 128-битные регистры, но они не производят операции над отдельными 128-битными числами.

Использование править

Распространённый размер ключа (en:Key size), используемого в симметричных криптосистемах в криптографии — 128 бит. Размер GUID, UUID и IPv6-адреса также составляет 128 бит.
Число четверной точности с плавающей запятой, имеющее размер 128 бит, при использовании 128-битных процессоров может поместиться в один регистр.
Теоретический максимум поддерживаемого объёма оперативной памяти текущими 64-битными процессорами — 16 эксабайт. 128-битные процессоры преодолевают этот порог, максимальный объём памяти, которую они способны поддерживать — 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 768 211 456 байт, что приблизительно равно 340,3 ундециллионам байт или 281 474 976 710 656 йобибайтам. В настоящее время достичь такого предела невозможно, так как данный объём намного превышает всю совокупность информации на Земле (на 2009 год весь объём сохранённой человечеством информации оценивается в приблизительно 500 эксабайт^[1]).
Процессор Emotion Engine, который использовался в игровой консоли Sony PlayStation 2, рекламировался как первый в мире 128-битный процессор. Однако, хотя он имел 128-битные регистры SIMD, но при этом оставался 32-битным процессором в традиционном смысле, так как оперировал лишь 32-битной адресацией памяти.
Спецификация архитектуры процессоров RISC-V описывает в том числе режим работы процессора с 128-битными регистрами^[2].
Виртуальный набор инструкций AS/400 для IBM System i определял все указатели как 128-битные. Потом эти инструкции транслировались в «реальные» аппаратные инструкции. Эта особенность позволяла использовать программное обеспечение на более широком диапазоне аппаратного обеспечения без перекомпиляции.
Шины памяти графических процессоров имеют разрядность, равную или даже бо́льшую, чем 128 бит. Например, Radeon HD 2000 имел 512-битную (64*8) шину памяти, связывающую сам графический процессор с графической памятью.
Вследствие увеличения разрядности процессоров до 128 бит увеличится размер машинного слова, что позволит повысить точность и производительность процессоров в математических операциях, особенно в криптографии.

История править

128-битный мультикомпаратор впервые был описан исследователями в 1976 году.^[3]

Центральный процессор с 128-битными мультимедийными расширениями был спроектирован в 1999 году.^[4]

См. также править

Примечания править

↑ «Internet data heads for 500bn gigabytes» Архивная копия от 16 марта 2010 на Wayback Machine, The Guardian, 18 May 2009. Retrieved on 23 April 2010.
↑ Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 23 декабря 2017. Архивировано 23 декабря 2017 года.
↑ IEEE Xplore — 128-bit multicomparator (неопр.). Дата обращения: 26 апреля 2010. Архивировано 24 января 2020 года.
↑ IEEE Xplore — A microprocessor with a 128-bit CPU, ten floating-point MAC’s, four floating-point dividers, and an MPEG-2 decoder (неопр.). Дата обращения: 26 апреля 2010. Архивировано 1 августа 2013 года.

[1] «Internet data heads for 500bn gigabytes» Архивная копия от 16 марта 2010 на Wayback Machine, The Guardian, 18 May 2009. Retrieved on 23 April 2010.

[2] Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 23 декабря 2017. Архивировано 23 декабря 2017 года.

[3] IEEE Xplore — 128-bit multicomparator (неопр.). Дата обращения: 26 апреля 2010. Архивировано 24 января 2020 года.

[4] IEEE Xplore — A microprocessor with a 128-bit CPU, ten floating-point MAC’s, four floating-point dividers, and an MPEG-2 decoder (неопр.). Дата обращения: 26 апреля 2010. Архивировано 1 августа 2013 года.

[1]

[2]

[3]

[4]