16 bitų

16 bitų - tai paprastai taip vadinama procesoriaus architektūra, kuri palaiko 16 bitų integerius, o taip pat 16 bitų adresaciją, t.y., viską gali daryti kaip 16 bitų skaičiais. Skaitosi, kad 16 bitų yra greitesnė ir brangesnė architektūra, negu 8 bitai, tačiau silpnesnė ir lėtesnė, nei 32 bitai.

Lyginant su 8 bitais, 16 bitų buvo kaip ir tikras perversmas, nes 8 bitai buvo tiek per mažai, kad kompiuteriams tinkami 8 bitų mikroprocesoriai realiai būdavo daromi taip, kad būtų bent dalinai 16 bitų, nes su 8 bitais nesigaudavo nieko - netgi atminties adresuoti tiesiogiai gaudavosi vos 256 baitus, į ką netgi normalios programos neidavo sukišti, tai dėl to prasidėdavo visokios gudrybės, kaip kad adresacija pagal bazę (kur 8 bitų bazės registras sudedamas su 8 bitų adresų registru) ir panašiai. Gi tuo tarpu 16 bitų leido adresuoti jau 64 kilobaitus atminties, kas reiškė, kad čia galima sutalpinti jau visai dideles ir pilnavertes programas. O jei naudojami dar ir kokie nors gudravimai - tai ir dar daugiau.

Vėlgi, ir skaičiai čia buvo svarbūs - kai paprastas teigiamas 8 bitų integeris tėra skaičiaus 256 ribose, tai nieko čia tinkamo, o štai su 16 bitų - čia jau 65536, kas jau yra visai daug. Dėl tos priežasties dauguma kompiuteriuose naudotų 8 bitų mikroprocesorių turėdavo bent jau vieną ar du 16 bitų registrus, t.y., būdavo iš dalies šešiolikabičiai. Nes kitaip būtų buvę neįmanoma gyvent, nes nori nenori reikia turėti 16 bitų.

Ir su daugeliu kitų dalykų irgi tų 16 bitų reikia - pvz., 8 bitai leidžia turėti 256 spalvas, kas reiškia, kad paveiksliukai yra klaikūs ir baisūs. Tuo tarpu 16 bitų - tai jau visai geros spalvos, dauguma dabartinių fotoaparatų ir dabar 16 bitų spalvoms koduoti naudoja, ir senas JPEG standartas tiek ir tenumato.

Taigi, 16 bitų jau yra kažkas, kas daugiau mažiau tinka darbui, bent jau iš bėdos.

Na, galų gale ir dar vienas reikalas - kai registrai yra 16 bitų, tai per vieną operaciją padaroma du kartus daugiau skaičiavimų, nei tada, kai registrai yra 8 bitų. Tai reiškia, kad 16 bitų mikroprocesoriai su daugeliu operacijų yra gerokai greitesni, nei 8 bitų procesoriai.

Vieni iš pirmų paplitusių 16 bitų kompiuterių buvo tokie IBM PC, tai netiesiogiai buvo viena iš svarbiausių priežasčių, kodėl jie nukonkuravo daugelį kitų, pigesnių, o dažnai ir žymiai patogesnių kitų gamintojų kompiuterių.

16 bitų limitacijos

Nors senais laikais atrodydavo, kad 16 bitų pakakti gali viskam, ir išties daugybė dalykų būdavo suskaičiuojama, naudojant 16 bitų procesorius, yra labai dideli tokių sistemų ribotumai. Aišku, ne tokie beviltiški, kaip 8 bitų, tačiau visvien didžiuliai.

Praktinis pavyzdys: didžiausias 16 bitų beženklis skaičius yra 65536. Vieną vertus, daugelyje praktinių užduočių tokio skaičiaus visai pakanka - pvz., ar jums reiks turėti mokyklos mokinių duomenų bazę, ar jums reikės skaičiuoti atlyginimą, ar atlikti nedidelės įmonės sandėlio apskaitą, mokinių, atlyginimų ar pan. skaičiai greičiausiai bus mažesni.

Kitą vertus, vos tik pabandysite išaugti iki kokių tai didesnių skaičiavimų, paaiškės, kad tokio skaičiaus jau nebeužtenka - pvz., nei visų Lietuvos, nei Vilniaus, nei netgi Klaipėdos gyventojų paskaičiuoti negalėsite, ir normalesnės firmos metinė apyvarta (t.y., metinė buhalterija) čia jau irgi nebetilps.

Eilinis pavyzdys iš realybės: tarkim, jūs turite firmelę, kurioje 10 žmonių kasdien užregistruoja po kokias 20 užduočių kokioje nors darbų valdymo sistemoje. Tai reiškia, kad per dieną jie užregistruos 200 užduočių. Lyg ir nedidelis skaičius, bet padauginus jį metams, t.y., iš 365 dienų, jau gausis 73 tūkstančiai. Tai reiškia, kad netgi nedidelės firmos darbų apskaitai 16 bitų skaičiaus nepakaks.

Taigi, arba teks suktis, visus suskaičiuojamus daiktus skaidant gabalais ar grupėmis, kurios būtų iki 65536 didumo, arba reiks 32 bitų. Paprastai visgi būdavo naudojama emuliacija, ir tam tikslui, pvz., C kalboje jau būdavo koks nors longint tipas, kur bitų skaičius būdavo dvigubinamas, t.y., 16 bitų sistemoje gaudavosi 32 bitų. Bet čia jau prasidėdavo kitos bėdos, pvz., NUXI ir panašios, o ir šiaip softinė skaičių emuliacija veikia ganėtinai lėtai.

Analogiškas bėdas, beje, turi ir 32 bitų sistemos, tačiau tenai tokios problemos yra jau daug daug retesnės ir mažesnių mastų. Praktiškai pilnai tokio tipo bėdos išsprendžiamos tiktai 64 bitų sistemose.