Компьютерный мир, по факту, начал свой отсчет с 8 бит. Нет. Были и другие экспериментальные системы, но именно старт классической компьютерной эры был с 8 бит. И у многих возникает резонный вопрос — а почему все-таки 8, 16, 32, 64? В этой статье я попробую максимально доступно объяснить компьютерную архитектуру.
Что такое 1 бит?
Для начала нам нужно узнать, что такое 1 бит — и мы это сейчас сделаем. Компьютеры работают в двоичной системе счисления, где есть «Да» или «Нет», или 1 и 0. Все данные представляют собой набор нулей и единиц, которые хранятся в постоянной и оперативной памяти, с которыми работают процессор и другие элементы компьютера. Так вот, 1 бит — это и есть единица измерения, которая может быть как единицей, так и нулем.
А что такое 1 байт?
А 1 байт равен уже 8 битам. А 8 бит способны «дать» охват в 256 символов. В те годы компьютеры в большинстве случаев работали с текстом, и 256 символов охватывали практически все основные элементы. 8 бит, или 1 байт в большинстве кодировок, был равен 1 символу. Это универсальное кодирование и заложило основу компьютерных систем. К слову, было достаточно 7 бит, но инженеры остановились на 8 из-за четности. Если кто-то не понял — в эти 8 бит можно было закодировать любой символ из 256.
Также стоит понимать, что когда компьютеры были в зачаточном состоянии, то технологии не позволяли создать сразу, например, 32-битный компьютер. В первых процессорах были десятки тысяч транзисторов, а современные уже содержат миллиарды. Чем больше транзисторов, тем больше логических элементов внутри CPU и тем выше может быть разрядность.
Не поняли? Идем дальше! Представим себе, что компьютер — это стол.
Стол на 8 бит очень маленький. Работал с таблицей символов и из них же мог «рисовать» графику. Ему требовался небольшой объем оперативной памяти и постоянной. Программы и игры были очень примитивные, но именно 8-битные сборки сделали первый шаг в современный компьютерный мир.
А вот стол на 16 бит уже побольше. Помимо текстовой информации, такой процессор уже работал с графикой, хоть и примитивной, но работал. Мог даже отображать фотографии и воспроизводить видео, но в очень небольшом разрешении. Такой компьютер мог отображать уже 256 цветов и больше.
Соответственно, столы на 32 и 64 бита — уже огромные. На них можно положить много вещей и работать с большим количеством предметов. Современные компьютерные системы работают на 64-битной архитектуре и способны на очень многое.
А почему нет 128-битных компьютеров?
Представим себе, что вам нужно перевезти пакет с продуктами из магазина. Да, нести тяжело, но вместо легкового такси вы вызываете фуру для перевозки пакета с продуктами. Да, если у вас есть деньги, то фуру вы вызовете, но есть ли в этом какой-то смысл? Вот поэтому нет смысла пока делать 128-битные системы — это очень дорого и, по факту, пока не нужно.
Пока что 64-битных систем хватит еще надолго, как минимум на 20-30 лет. Да, 128-битная архитектура может быть использована в суперкомпьютерах, но даже сейчас такая компоновка не нужна. Если компьютер будет иметь 128-битную разрядность, то это потребует сложной архитектуры и десятки миллиардов транзисторов, а софт работать вряд ли будет быстрее. А квантовые вычисления — немного другие, но это уже совсем иной разговор.
