Interested Article - 256 бит

В компьютерной архитектуре 256-бит ными ( англ. 256 bit ) числами, адресами памяти и другими объектами данных называются те, которые имеют размер в 256 бит (32 октета ). Также 256-битными являются те ЦПУ и АЛУ , которые построены на регистрах , шинах адреса и шинах данных такого размера.

В настоящее время нет процессоров общего назначения, созданных для работы с 256-битными целыми числами или адресами, хотя ряд процессоров работают с 256-битными данными. Процессоры имеют наборы команд SIMD ( AVX , набор команд FMA и т. д.), где 256-битные векторные регистры используются для хранения нескольких меньших чисел, таких как восемь 32-битных чисел с плавающей запятой , и одна инструкция может работать со всеми этими значениями параллельно. Однако эти процессоры не работают с отдельными числами длиной 256 двоичных разрядов, только их регистры имеют размер 256 бит.

Представление данных

В 256-битном регистре может храниться 2 256 различных значений. Диапазон целочисленных значений, которые могут быть сохранены в 256 битах, зависит от используемого целочисленного представления. Максимальное значение 256-битного целого числа без знака - 2 256 - 1, записанное в десятичной форме как 115,792,089,237,316,195,423,570,985,008,687,907,853,269,984,665,640,564,039,457,584,007,913,129,639,935, или приблизительно 1,1579 x 10 77 .

256-битные процессоры могут использоваться для прямой адресации до 2 256 байт. Уже 2 128 (при 128 бит адресации) значительно превысит общий объем данных, хранящихся на Земле по состоянию на 2010 год, который оценивается примерно в 1,2 зеттабайта (более 2 70 байт) .

Аппаратное обеспечение

  • Многие CPU поддерживают наборы инструкций SIMD (Advanced Vector Extensions и FMA и т. д.), в которых 256-битные векторные регистры используются для хранения нескольких меньших чисел, таких как восемь 32-битных чисел с плавающей запятой, а одна инструкция может работать со всеми эти значения параллельно. Однако эти процессоры не работают с отдельными числами, длина которых составляет 256 двоичных цифр, только их регистры имеют размер 256 бит.
  • Современные чипы GPU пересылают данные по 256-битной шине памяти (или, возможно, по 512-битной шине с HBM3 .
  • Процессор Efficeon представлял собой 256-битную конструкцию VLIW второго поколения компании Transmeta , в которой использовался программный механизм для преобразования кода, написанного для процессоров x86, в собственный набор команд чипа .
  • Финансируемая DARPA система Data-Intensive Architecture (DIVA) включала в себя 5-ступенчатый конвейерный 256-битный канал данных с процессором в памяти (PIM), в комплекте с файлом регистров и блоками ALU в процессоре WideWord в 2002 году .

Программное обеспечение

  • 256 бит это широко распространённый размер ключа для симметричных шифров в криптографии , таких как AES . Финансируемая DARPA система интенсивная архитектура данных ( англ. Data-Intensive Architecture (DIVA) ) включала 5-ступенчатый (укр.) 256-битный канал данных процессор-в-памяти ( англ. processor-in-memory (PIM) ), дополненный регистровым файлом и блоками АЛУ в процессоре «WideWord» в 2002.
  • Увеличение размера слова может ускорить работу математических библиотек с числами повышенной точности в ряде приложений, включая криптографические применения.
  • Хеш-функция SHA-256 .
  • Смарт-контракты используют 256- или 257-битные целые числа; 256-битные слова для виртуальной машины Ethereum . «Мы понимаем, что 257-битный байт довольно необычен, но для смарт-контрактов нормально иметь как минимум 256-битные числа. Ведущая виртуальная машина для смарт-контрактов, Ethereum VM, ввела эту практику, и за ней последовали другие виртуальные машины блокчейн-систем» .

Примечания

  1. Miller, Rich . Data Center Knowledge (4 мая 2010). Дата обращения: 16 сентября 2010. 6 мая 2010 года.
  2. Scharon Harding. (англ.) . Tom's Hardware (15 апреля 2021). Дата обращения: 23 октября 2021.
  3. . . 10 февраля 2019 года.
  4. . web.archive.org (14 апреля 2010). Дата обращения: 23 октября 2021. Архивировано из 14 апреля 2010 года.
  5. Draper, Jeffrey; Sondeen, Jeff; Chang Woo Kang (October 2002). (PDF) . . (PDF) из оригинала 29 августа 2017 .
  6. Draper, Jeffrey; Sondeen, Jeff; Chang Woo Kang (October 2002). (PDF) . . (PDF) из оригинала 29 августа 2017 .
  7. Dmitriy Borisenkov via llvm-dev. (Wed Oct 23 02:16:41 PDT 2019). Дата обращения: 23 октября 2021. 23 октября 2021 года.

Ссылки


Источник —

Same as 256 бит