32비트 컴퓨팅

32-bit computing
컴퓨터 아키텍처 비트 폭
조금
어플
이진 부동 소수점 정확
소수점 부동 소수점 정확

컴퓨터 아키텍처에서 32비트 정수, 메모리주소 또는 기타 데이터 유닛은 32비트(4옥텟) 너비의 데이터 유닛입니다.또한 32비트 중앙처리장치(CPU)와 산술논리장치(ALU) 아키텍처는 이 크기의 레지스터, 주소버스 또는 데이터버스를 기반으로 하는 아키텍처입니다.32비트 마이크로컴퓨터는 32비트 마이크로프로세서를 사용하는 마이크로컴퓨터입니다.

정수를 저장할 수

32비트 레지스터는 2개의 다른 값을 저장할32 수 있습니다.32비트로 저장할 수 있는 정수 값의 범위는 사용되는 정수 표현에 따라 달라집니다.가장 일반적인 두 가지 표현에서 범위는 (부호되지 않은) 이진수로 표현되는 경우 0 ~4,294,967,295 (232 - 1)이며, 두 개의 보수로 표현되는 경우 -2,147,483,647 (23131 - 1)입니다.

한 가지 중요한 결과는 32비트 메모리 주소를 가진 프로세서가 최대 4GiB의 바이트 주소 지정 가능 메모리에 직접 액세스할 수 있다는 것입니다(실제로는 제한이 더 낮을 수 있습니다).

기술사

1948년 세계 최초의 저장 프로그램 전자 컴퓨터인 맨체스터 베이비(Manchester Baby)는 32비트 아키텍처를 사용했지만, 이는 개념 증명일 뿐 실질적인 능력은 거의 없었다.Williams 튜브에 32비트 RAM을 탑재할 수 있는 것은 32비트 워드뿐이며, 추가 연산은 없으며 감산만 가능합니다.

메모리와 다른 디지털 회로 및 배선은 32비트 아키텍처의 첫 수십 년 동안(1960년대부터 1980년대까지)[1] 비쌌습니다.따라서 구식 32비트 프로세서 패밀리(또는 단순하고 저렴한 모델)는 비용 절감을 위해 많은 타협과 제한이 있을 수 있습니다.예를 들어 16비트 ALU 또는 32비트보다 좁은 외부(또는 내부) 버스일 수 있으며, 메모리 크기를 제한하거나 명령 가져오기, 실행 또는 쓰기에 더 많은 사이클을 요구합니다.

그럼에도 불구하고 이러한 프로세서는 32비트 레지스터와 32비트 수량을 조작할 수 있는 명령을 가지고 있기 때문에 32비트라는 라벨이 붙을 수 있었습니다.예를 들어 IBM System/360 Model 30은 8비트 ALU, 8비트 내부 데이터 경로 및 메모리에 [2]대한 8비트 경로를 가지고 있으며, 원본 Motorola 68000은 16비트 데이터 ALU와 16비트 외부 데이터 버스를 가지고 있지만 32비트 레지스터와 32비트 지향 명령 세트를 가지고 있습니다.68000 설계는 16/[3]32비트라고 불리기도 합니다.

그러나 새로운 32비트 설계에서는 그 반대인 경우가 많습니다.예를 들어 Pentium Pro 프로세서는 32비트 머신으로 32비트 레지스터와 명령어를 사용하여 32비트 수를 조작하지만 외부 주소 버스는 36비트 폭으로 4GB보다 큰 주소 공간을 제공하며 외부 데이터 버스는 64비트 폭으로 주로 명령과 [4]데이터를 보다 효율적으로 프리페치할 수 있습니다.

아키텍처

범용 컴퓨팅에 사용되는 주요 32비트 명령 집합 아키텍처에는 IBM System/360 및 IBM System/370(24비트 주소 지정)과 System/370-XA, ESA/370, ESA/390(31비트 주소 지정 포함), DEC VAX, NS320xx 시리즈 NS320x 모토로라 68000이 있습니다.x86 아키텍처의 A-32 32비트 버전 및 [5]ARM, SPARC, MIPS, PowerPC 및 PA-RISC 아키텍처의 32비트 버전.임베디드 컴퓨팅에 사용되는 32비트 명령 세트 아키텍처에는 68000 패밀리 및 Cold Fire, x86, ARM, MIPS, PowerPC, Tricore Architecture가 포함됩니다.

응용 프로그램

x86 아키텍처에서 32비트 애플리케이션은 일반적으로 80386 이후의 칩에서 가능한 32비트 선형 주소 공간(또는 플랫 메모리 모델)을 사용하는 소프트웨어를 의미합니다.이 맥락에서 이 용어는 DOS, Microsoft Windows 및 OS/2가[6] 원래 8088/8086 또는 80286, 16비트 마이크로프로세서용으로 작성되었기 때문에 생겨났습니다.이 마이크로프로세서는 프로그램이 64킬로바이트 이상의 코드 또는 데이터에 도달하기 위해 세그먼트(segment)를 전환해야 했습니다.다른 기계 조작에 비해 시간이 많이 걸리기 때문에 퍼포먼스가 저하될 수 있습니다.게다가 세그먼트(segment)에 의한 프로그래밍은 복잡해지는 경향이 있습니다.어셈블리 언어뿐만 아니라 Pascal, 컴파일 BASIC, Fortran, C 등의 고급 언어에서도 원근접 키워드 또는 메모리 모델을 (주의해서) 사용해야 했습니다.

80386 및 그 후속 제품은 80286의 16비트 세그먼트를 완전히 지원하지만 32비트 주소 오프셋 세그먼트(메인 레지스터의 새로운 32비트 폭 사용)도 지원합니다.모든 32비트 세그먼트의 베이스 주소를 0으로 설정하고 세그먼트 레지스터를 명시적으로 사용하지 않으면 세그멘테이션을 잊어버릴 수 있으며 프로세서는 단순한 선형 32비트 주소 공간을 가진 것으로 보입니다.Windows 나 OS/2 와 같은 operating system에서는, 32비트 프로그램 뿐만이 아니라, 16비트(세그먼트화) 프로그램도 실행할 수 있습니다.전자는 하위 호환성을 위해 존재하며 후자는 보통 새로운 소프트웨어 개발에 사용됩니다.

이미지들

디지털 이미지/사진에서 32비트는 보통 RGBA 색공간, 즉 24비트의 트루컬러 이미지와 8비트의 알파 채널을 나타냅니다.RGBE와 같은 다른 이미지 형식도 픽셀당 32비트를 지정합니다.

디지털 이미지에서 32비트는 채널당 32비트(픽셀당 합계 96비트)를 사용하는 High-Dynamic-Range Imaging(HDR; 하이 다이내믹 레인지 이미징) 포맷을 가리킬 수 있습니다.채널당 32비트 이미지는 sRGB 색공간이 허용하는 값보다 밝은 값(흰색보다 밝은 값)을 나타내기 위해 사용됩니다.이 값을 사용하면 이미지의 노출을 줄이거나 어두운 필터나 어두운 반사를 통해 볼 때 밝은 하이라이트를 보다 정확하게 유지할 수 있습니다.

예를 들어, 오일 슬릭의 반사는 거울 표면에서 볼 수 있는 반사의 극히 일부에 불과합니다.HDR 이미지를 사용하면 칙칙한 회색 모양이 아닌 밝은 흰색 영역으로 볼 수 있는 하이라이트를 반영할 수 있습니다.

파일 형식

32비트 파일 형식은 각 기본 정보가 32비트(4바이트)로 정의되는 바이너리 파일 형식입니다.이러한 포맷의 예로는 확장 메타파일 포맷이 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Patterson, David; Ditzel, David (2000). Readings in Computer Architecture. San Diego: Academic Press. p. 136. ISBN 9781558605398.
  2. ^ IBM System/360 Model 30 Functional Characteristics (PDF). IBM. August 1971. pp. 8, 9. GA24-3231-7.
  3. ^ "Motorola 68000 Family Programmer's Reference Manual" (PDF). 1992. p. 1-1. Retrieved 18 January 2022.
  4. ^ Gwennap, Linley (16 February 1995). "Intel's P6 Uses Decoupled Superscalar Design" (PDF). Microprocessor Report. Retrieved 3 December 2012.
  5. ^ "ARM architecture overview" (PDF).
  6. ^ 또한 80286용 UNIX의 변종도 있었다.

외부 링크