Computação de 128 bits



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Na  arquitetura de computador , inteiros de 128 bits , endereços de memória ou outras unidades de dados são aqueles que têm 128 bits (16 octetos ) de largura. Além disso, as arquiteturas de CPU e ALU de 128 bits são aquelas baseadas em registradores , barramentos de endereço ou barramentos de dados desse tamanho.

Embora atualmente não existam processadores de uso geral convencionais construídos para operar em números inteiros ou endereços de 128 bits , vários processadores têm maneiras especializadas de operar em blocos de dados de 128 bits.

Representação

Processadores de 128 bits podem ser usados para endereçar diretamente até 2 128 (mais3,40 × 10 38 ) bytes, que excederiam em muito o total de dados capturados, criados ou replicados na Terra em 2018, que foi estimado em cerca de 33  zetabytes (mais de 2 74  bytes).

Um registro de 128 bits pode armazenar 2 128 (mais de 3,40 × 10 38 ) valores diferentes. A faixa de valores inteiros que podem ser armazenados em 128 bits depende da representação inteira usada. Com as duas representações mais comuns, a gama é de 0 a 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,455 (2 128 - 1) para a representação como uma ( unsigned ) número binário , e -170,141,183,460,469,231,731,687,303,715,884,105,728 (-2 127 ) através 170,141,183,460,469,231,731,687,303,715,884,105,727 (2 127 - 1) para a representação de complemento de dois .

Números de ponto flutuante de precisão quádrupla (128 bits) podem armazenar números de ponto fixo de 113 bits ou inteiros com precisão sem perder a precisão (portanto, inteiros de 64 bits em particular). Os flutuadores de precisão quádrupla também podem representar qualquer posição no universo observável com pelo menos precisão micrométrica.

Números decimais 128 de ponto flutuante podem representar números com até 34 dígitos significativos.

História

Um multicomparador de 128 bits foi descrito por pesquisadores em 1976.

O IBM System / 370 poderia ser considerado o primeiro computador simples de 128 bits, pois usava registradores de ponto flutuante de 128 bits . A maioria das CPUs modernas apresenta conjuntos de instruções de instrução única, dados múltiplos (SIMD) ( Streaming SIMD Extensions , AltiVec etc.) onde os registros vetoriais de 128 bits são usados para armazenar vários números menores, como quatro números de ponto flutuante de 32 bits. Uma única instrução pode operar em todos esses valores em paralelo. No entanto, esses processadores não operam em números individuais com 128 dígitos binários de comprimento; apenas seus registros têm o tamanho de 128 bits.

O DEC VAX suportava operações em tipos de dados inteiros de 128 bits ('O' ou octaword) e de ponto flutuante de 128 bits ('H-float' ou HFLOAT). O suporte para tais operações era uma opção de atualização em vez de um recurso padrão. Como os registros do VAX tinham 32 bits de largura, uma operação de 128 bits usava quatro registros consecutivos ou quatro palavras longas na memória.

A série ICL 2900 fornecia um acumulador de 128 bits e seu conjunto de instruções incluía ponto flutuante de 128 bits e aritmética decimal compactada .

Uma CPU com extensões multimídia de 128 bits foi projetada por pesquisadores em 1999.

O Dreamcast e o PlayStation 2 da Sexta geração de consoles de videogame usaram o termo "128 bits" em seu marketing para descrever sua capacidade. A CPU do Playstation 2 tinha recursos SIMD de 128 bits . Nenhum console oferece suporte a endereçamento de 128 bits ou aritmética de inteiro de 128 bits.

Hardware

A especificação RISC-V ISA de 2016 inclui uma reserva para uma versão de 128 bits da arquitetura, mas os detalhes permanecem indefinidos intencionalmente, porque ainda há muito pouca experiência prática com sistemas de memória tão grandes.

Os chips da unidade de processamento gráfico (GPU) geralmente movem dados por um barramento de 128 bits.

Programas

Da mesma forma que os compiladores emulam, por exemplo, aritmética inteira de 64 bits em arquiteturas com tamanhos de registro menores que 64 bits, alguns compiladores também suportam aritmética inteira de 128 bits. Por exemplo, o compilador GCC C 4.6 e posterior tem um tipo inteiro de 128 bits __int128para algumas arquiteturas. O GCC e os compiladores compatíveis sinalizam a presença da aritmética de 128 bits quando a macro __SIZEOF_INT128__é definida. Para a linguagem de programação C , o suporte de 128 bits é opcional, por exemplo, por meio do int128_ttipo, ou pode ser implementado por uma extensão específica do compilador. A linguagem de programação Rust tem suporte integrado para inteiros de 128 bits (originalmente via LLVM ), que é implementado em todas as plataformas. Um tipo de 128 bits fornecido por um compilador C pode estar disponível em Perl por meio do Math::Int128módulo.

Usos

Referências

Opiniones de nuestros usuarios

Bruno Pimenta

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Diogo Domingues

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Sergio Marques

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Mario Coutinho

Bom artigo de Computação de 128 bits.