Скоростта на магистралите се определя сравнително лесно; в мегахерци (MHz [1 MHz = 1 000 000 hertz/s]) или гигахерци (GHz [1 000 000 000 hertz/s]), определяни в милиони или милиарди, следователно, цикъла в секунда.
Широчината се характеризира по 3 неща, които се обединяват в 1, наричано, "Архитектура на процесор":
- Външна/вътрешна магистрала (I/O) - Магистрала за данни или FSB (Front Serial Bus)/PSB (Processor's Serial Bus);
- Адресна магистрала;
- Вътрешни регистри.
Архитектурата на процесора може да се пресмята с битове в байти, които в конкретният случай ще определяме с октети, когато се говори за архитектура на процесор. 1 байт = 8 бита. (Модерните) процесори обикновено са проектирани в 32 или 64 битови магистрали за данни. В такъв случай можем да пресметнем, че 32-битов процесор е с широчина 4 байта(4 октета); следователно в 1 интервал от време; могат 4 байта да пътуват наведнъж; за магистралата на данни, вътрешни регистри и адресна магистрала.
Офтопик:
Примерно, микропроцесорът 8088 с широчина за магистрала на данни е проектирана в 8 бита, а вътрешният регистър в 16 бита.
Рядкост, но е съществуваща и възможна, магистралата за данни да е по-широка от вътрешният регистър. Типичен пример са Intel/AMD x86 с FSB.
Широчината на лентата може да се увеличи, като се увеличат броят на циклите или броят на битовете в един интервал от време, които минават през и от процесора.
Добра аналогия за възприемане на идеологията за скоростта и широчината на магистралата за данни е да си представите реална магистрала с трафик по нея, по едно платно във всяка посока за движение. 8-битовият чип разполага с магистрала с едно платно (1 байт или една кола), следователно 1 байт преминаващ в един интервал от време. За да се увеличи потока на трафика, можете да добавите повече коли или пък за скорост, можете да сгъстите интервала помежду колите. С еволюцията на процесорите в 64-битова архитектура, фабрикантите откриха, че е изключително сложно да се добавят скорост, тъй като е трудно да се синхронизират всички 64 бита.
Адресната магистрала е множество от проводници, които пренасят информация за адресирането, която описва местоположението на паметта, в което се изпращат данните или от което се извличат. Както магистралата за данни, всеки проводник пренася 1 (или една кола) бит в едно време. Този бит е цифра от адреса. Колкото повече проводници (цифри) са използвани за изчисляването на тези адреси, толкова по-голям е общият брой на местоположението на адресите. Размерът или широчината на адресната магистрала показва максималното количество RAM, което може да адресира чипът.
За да разберете идеята на адресната магистрала можете да си представите, че ако живеете на улица, чийто адрес е ограничен до двуцифрено число (при основа 10), тогава във вашата улица не могат да съществуват повече от 100 (10 степенувано с 2) отделни адреса (00-99). Степенувайте 10 с още една цифра и броят в същото време се увеличава с още една цифра: 1000 адреса максимум (000 - 999).
Компютрите ползват двоична числена система, така че двуцифреният номер осигурява само четири уникални адреса (00, 01, 10 или 11). Изчислявано като 2, степенувано с 2.
Примерно процесорите 8088 и 8086 използват 20-битова адресна магистрала, която изчислява максимум 2 степенувано с 20 = 1 048 576 байта = 1 MB от местоположения на адреси.
Адресната магистрала и магистрала за данни са независими и фабрикантите на чипове могат да ползват различни размери за тях.
Вътрешният регистър има размер, който показва количеството информация, която може да обработва процесорът за единица време и как се местят данните вътрешно във чипа. Вътрешният регистър понякога се обозначава като вътрешна магистрала за данни. Регистърът е склад за задържане на данни вътре в чипа. Вътрешният регистър може да вземе данни от два различни регистъра и да ги запише в трети. Размерът на регистъра показва типа софтуер или командите и инструкциите, които може да изпълнява един чип. Т.е. процесорите с 32-битова вътрешни регистри могат да изпълняват 32-битова инструкции, които обработват 32-битови парчета от данни, но процесорите с 16-битови регистри не могат. Вътрешният регистър определя, че чиповете могат да работят с конкретни операционни системи и софтуер.
Информацията е взета от книгата на Скот Мюлер "Компютърна енциклопедия" 22-издание, Том I-ви.
Текстът не е изрично огледален с текста от книгата.
Текстът не подлежи на авторски права
Предстоят ми изпити. Трябва да назубря материала, който съм споделил с вас. Някои неща и аз не ги разбирам, защото предполагам, че текста е объркващ на места.
Текстът бе P2P прегледан от мен-и-мен за фактуална стойност и граматическо/правописно качество.
Отворен съм за критики, но не такива с лоши и комплексирани предпоставки за заяждане.
