Машинне слово

Машинне слово — машинозалежна і платформозалежна величина, що вимірюється в бітах або байтах (тритах або трайтах), що дорівнює розрядності регістрів процесора і/або розрядності шини даних (зазвичай певний степінь двійки). Зазвичай машинне слово передається і обробляється схемами комп'ютера як єдине ціле, але є можливість обробляти й частини.^[1]

На ранніх комп'ютерах розмір слова збігався також з мінімальним розміром адресованої інформації (розрядністю даних, розташованих за однією адресою); на сучасних комп'ютерах мінімальним блоком інформації, що адресуються, зазвичай є байт, а слово складається з декількох байтів.

Машинне слово визначає наступні характеристики апаратної комп'ютерної платформи:

• Розрядність даних, що оброблюються процесором;
• Розрядність адресованих даних (розрядність шини даних);
• Максимальне значення беззнакового цілого типу, що безпосередньо підтримується процесором: якщо результат арифметичної операції перевершує це значення, то відбувається переповнення;
• Максимальний об'єм оперативної пам'яті, безпосередньо адресується процесором.

Розмір машинного слова на різних архітектурах

На ранніх комп'ютерах зустрічалися різні довжини слова. У 1950-х — 1960-х роках в багатьох комп'ютерах, виготовлених в США, довжина слова була кратна шести бітам, оскільки там використовувалося шестибітне кодування, і, таким чином, в машинному слові вміщувалося ціле число символів. У переважній більшості сучасних комп'ютерів довжина слова є степенем двійки; при цьому використовуються 8-бітові символи.

На ранніх комп'ютерах слово було мінімально адресованим осередком пам'яті; зараз мінімально адресованим осередком пам'яті є байт, а слово складається з декількох байтів. Це призводить до неоднозначного тлумачення розміру слова. Наприклад, на процесорах 80386 і їхніх нащадках «словом» традиційно називають 16 біт (2 байти), хоча ці процесори можуть одночасно обробляти й більші блоки даних.

Слова довжиною ${\displaystyle n}$ бітів приймають чисельні (беззнакові) значення від 0 до ${\displaystyle 2^{n}-1}$ включно.

Рік	Архітектура	Розмір слова (w), бітів	Розмір цілого	Розмір чисел з рухомою комою	Розмір інструкції
1952	IBM 701	36	½w, w	—	½w
1954	IBM 704	36	w	w	w
1960	PDP-1	18	w	—	w
1960	CDC 1604	48	w	w	½w
1964	CDC 6600	60	w	w	¼w, ½w, w
1965	IBM 360	32	½w, w, 1d … 31d	w, 2w	½w, w, 1½w
1965	PDP-8	12	w	—	w
1968	БЭСМ-6	48	w	w, 2w	½w
1970	IBM 370	32	½w, w, 1d … 31d	w, 2w, 4w	½w, w, 1½w
1970	PDP-11	16	½w, w	2w, 4w	w, 2w, 3w
1971	Intel 4004	4	w, d	—	2w, 4w
1972	Intel 8008	8	w, 2d	—	w, 2w, 3w
1974	Intel 8080	8	w, 2w, 2d	—	w, 2w, 3w
1975	Cray-1	64	24 b, w	w	¼w, ½w
1975	MOS Tech. 6501 MOS Tech. 6502	8	w, 2d	—	w, 2w, 3w
1976	Zilog Z80	8	w, 2w, 2d	—	w, 2w, 3w, 4w
1978 (1980)	Intel 8086 (w/Intel 8087)	16	½w, w, 2d (w, 2w, 4w)	— (2w, 4w, 5w, 17d)	½w, w, … 7w
1978	VAX-11/780	32	¼w, ½w, w, 1d, … 31d, 1b, … 32b	w, 2w	¼w, … 14¼w
1979	Motorola 68000	32	¼w, ½w, w, 2d	—	½w, w, … 7½w
1982 (1983)	Motorola 68020 (w/Motorola 68881)	32	¼w, ½w, w, 2d	— (w, 2w, 2½w)	½w, w, … 7½w
1985	ARM1	32	w	—	w
1985	MIPS32	32	¼w, ½w, w	w, 2w	w
1989	Intel 80486	16 (32)*	½w, w, 2w, 2d w, 2w, 4w	2w, 4w, 5w, 17d	½w, w, … 7w
1989	Motorola 68040	32	¼w, ½w, w, 2d	w, 2w, 2½w	½w, w, … 7½w
1991	MIPS64	64	¼w, ½w, w	w, 2w	w
1991	PowerPC	32	¼w, ½w, w	w, 2w	w
1992	SPARC v8	32	¼w, ½w, w	w, 2w	w
1994	SPARC v9	64	¼w, ½w, w	w, 2w	w
2000	Itanium (IA-64)	64	8 b, ¼w, ½w, w	½w, w	41 b
2002	XScale	32	w	w, 2w	½w, w
2004	Athlon 64	64	?	?	?

Позначення: b — біт (двійкова цифра), d — децит (десяткова цифра), w — розмір машинного слова, n — змінне значення.

* Для 32-бітових процесорів x86: історично машинним словом вважається 16 біт, реально — 32 біти.

Див. також

• Порядок байтів
• Регістр процесора
• Одиниці вимірювання інформації