Bittisyys
Wikipedia
Bittisyys on yleinen tietotekniikan käsite, jolla tarkoitetaan yleensä sitä, kuinka monesta bitistä koostuvissa palasissa tietoa käsitellään. Käsitteen vaihtelevat ja epäjohdonmukaiset käyttötavat aiheuttavat kuitenkin usein sekaannuksia.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Yleistä
Binääriluvun bittisyys tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, kuinka monesta bitistä eli binäärinumerosta 1 tai 0 luku koostuu: 8-bittisellä binääriluvulla voi ilmaista 256 mahdollista arvoa, esimerkiksi desimaalilukujen 0 - 255 vastineet.
Muistipaikan tai väylän "bittisyys" viittaa siihen, kuinka monta bittiä siihen mahtuu rinnakkain. Jos jossain laitteessa on esimerkiksi 32-bittinen dataväylä, pystyy muistin ja suorittimen välillä siirtämään korkeintaan 32 bittiä leveän sarjan kerrallaan. 64 bittiä pitkä tieto on tällaisessa koneessa siirrettävä kahdessa palasessa.
[muokkaa] Suorittimet
Tietokoneen tai suorittimen bittisyydellä tarkoitetaan useimmiten joko dataväylän tai yleisrekisterien leveyttä:
- MOS 6502 on 8-bittinen suoritin, koska sen dataväylä ja useimmat rekisterit ovat 8-bittisiä. 6502:ta käyttäviä laitteita sanotaan myös 8-bittisiksi.
- Myös Zilog Z80 on varsin yksiselitteisesti 8-bittinen suoritin, vaikka siinä on myös 16-bittisiä rekistereitä ja se kykenee joihinkin 16-bittisiin laskutoimituksiin. Sen dataväylä on kuitenkin 8-bittinen.
- IBM PC:tä ei koskaan sanottu 8-bittiseksi koneeksi, vaikka sen suorittimena oli Intel 8088, jonka dataväylä on 8-bittinen. Sen kaikki rekisterit ovat kuitenkin 16-bittisiä.
- Motorola 68000:aa käyttäviä 1980-luvun tietokoneita on perinteisesti sanottu 16-bittisiksi, koska 68000:n dataväylä on 16-bittinen. Sen rekisterit ovat kuitenkin 32 bittiä leveitä, ja se suorittaa laskutoimitukset 32-bittisinä. 68000:aa onkin sanottu joskus 16-bittiseksi, joskus 32-bittiseksi, joskus 16/32-bittiseksi ja joskus "sisäisesti 32- mutta ulkoisesti 16-bittiseksi". Toisinaan sitä on sanottu jopa 24-bittiseksi, koska sen osoiteväylä on 24-bittinen.
- Intel Pentiumissa on 64-bittinen dataväylä mutta 32-bittiset yleisrekisterit. Sitä ei kuitenkaan ole juuri koskaan sanottu 64-bittiseksi suorittimeksi. Se on 32-bittinen, koska sen käskykanta-arkkitehtuuri on sama kuin 32-bittisessä 386-suorittimessa.
- AMD Athlon 64 on 64-bittinen, koska se käyttää ns. 64-bittistä X86-arkkitehtuuria eli X86-64:ää, jossa mm. yleisrekisterit ja muistiosoitus on laajennettu 64-bittisiksi. X86-64:een kuuluu toisaalta myös joitakin 128-bittisiä rekistereitä (SSE).
Monissa suoritinperheissä on käytettävissä useita muunnelmia samasta konekielestä tai muuten vain erilaisia toimintatiloja, joissa ajettava koodi poikkeaa toisistaan. Näihin tiloihin viitataan yleensä "bittisyyksien" avulla, ja käsitteen merkitys vaihtelee huomattavasti suoritinarkkitehtuurista toiseen:
- X86-suorittimet (kuten 8086 ja 286) olivat alkujaan 16-bittisiä. 32-bittisen 386:n ilmestyttyä alettiin "32-bittisiä ominaisuuksia" käyttäviä ohjelmia sanoa 32-bittisiksi ja vanhempia 286-yhteensopivia ohjelmia 16-bittisiksi.
- X86-käyttöjärjestelmistä puhuttaessa kuulee joskus käytettävän ilmausta "aidosti 32-bittinen". Tämä tarkoittaa sitä ettei käyttöjärjestelmä aja normaalitilanteessa lainkaan 286-yhteensopivaa koodia.
- ARM on alusta alkaen 32-bittinen suoritinarkkitehtuuri. Joskus puhutaan kuitenkin "16-bittisestä ARM-koodista", mikä tarkoittaa niin sanotussa thumb-tilassa ajettavaa koodia, jossa yksittäisen konekäskyn pituus on 16 bittiä normaalin 32:n sijaan. Thumb-tilassakin rekisterien pituudet ja laskutoimitukset ovat kuitenkin 32-bittisiä, vain käskyt ovat lyhyempiä.
[muokkaa] Pelikonsolit
Pelikonsolit jaotellaan usein harhaanjohtavasti teknologiasukupolviin "bittisyyden" mukaan. Jaottelu on kuitenkin pitkälti markkinoijien keksimä, sillä bittisyydet voivat viitata hyvinkin erilaisiin asioihin. Usein laitteesta on tarkoituksella etsitty markkinointikäyttöä varten leveimmät rekisterit tai väylät ja julistettu sen perusteella tietty "bittisyys".
- 8-, 16- ja 32-bittisillä konsoleilla bittisyys viittaa lähes aina suorittimeen samoin kuin tavallisillakin tietokoneilla.
- 64-bittisiä pelikonsoleita ovat mm. Nintendo 64 ja Atari Jaguar. N64:ssä on 64-bittinen suoritin, R4300. Jaguarissa on useampi suoritin, joista osa on 32-bittisiä ja osa 64-bittisiä.
- Sega Dreamcast oli ensimmäinen "128-bittinen" pelikonsoli. Sen kaksi suoritinta ovat kuitenkin molemmat 32-bittisiä, joskin keskussuorittimessa, SH-4:ssä, on joitakin 128-bittisiä rekistereitä ja muutama lähinnä 3D-laskennassa käyttökelpoinen 128-bittinen laskuoperaatio. Samalla periaatteella myös useimpia nykyisiä PC:itä voisi sanoa 128-bittisiksi.
[muokkaa] Grafiikka
Tietokonegrafiikassa värien "bittisyys" viittaa yleensä värisyvyyteen, eli siihen, kuinka monta bittiä yhden pikselin tallentamiseen käytetään. Esimerkiksi 8-bittisellä värisyvyydellä voi kullakin pikselillä olla 256 mahdollista väriä, kun taas 16-bittisillä väreillä mahdollisia värejä on 65536. Nykyisin yleisin käytössä oleva värisyvyys on 24 bittiä, mikä mahdollistaa kaikkiaan 16777216 väriä. Katso myös: värisyvyys
Näytönohjainten tapauksessa bittisyydellä tarkoitettiin aiemmin usein suurinta mahdollista värisyvyyttä, mutta nykyisin yleisemmin sisäisen muistiväylän leveyttä. Joskus näkee kuitenkin harhaanjohtavia mainoslauseita kuten "256-bittinen 3D-grafiikka", vaikka väylän leveys ei vaikuta grafiikan luonteeseen mitenkään.
[muokkaa] Äänentoisto
Digitaalisessa äänentoistossa bittisyydellä tarkoitetaan yleensä yksittäisen ääninäytteen erottelutarkkuutta. Esimerkiksi CD-levyllä kukin ääninäyte vie tilaa 16 bittiä eli mahdollisia signaalin tasoja on 65536 erilaista.
[muokkaa] Salaus
Kryptografiassa bittisyys viittaa yleensä salausalgoritmissa käytetyn avaimen pituuteen. Mitä pitempi avain on, sitä vaikeampi salaus on yleensä murtaa.
