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コンピュータ アーキテクチャでは、256 ビットの 整数、メモリ アドレス、またはその他のデータユニットは、256ビット(32オクテット) 幅のものです。また、256 ビットの中央処理装置(CPU) および算術論理装置(ALU) アーキテクチャは、そのサイズのレジスタ、アドレス バス、またはデータ バスに基づいています。現在、256 ビットの整数またはアドレスで動作するように構築された主流の汎用プロセッサはありませんが、256 ビット データで動作するプロセッサは多数あります。
表現
256 ビットの量には、2 256 個の異なる値を格納できます。256ビットに格納できる整数値の範囲は、使用される整数表現によって異なります。
符号付き256ビット整数の範囲は、-57,896,044,618,658,097,711,785,492,504,343,953,926,634,992,332,820,282,019,728,792,003,956,564,819,968から57,896,044,618,658,097,711,785,492,504,343,953,926, 634, 992, 332, 820, 282, 019, 728, 792, 003, 956, 564, 819,967。
256ビットプロセッサは、 2256バイトまでの直接アドレス指定に使用できます。2128 （128ビットアドレス指定の場合）は、2018年時点で地球上に保存されているデータの総量を大幅に上回り、約33.3ZB （ 274バイト以上）と推定されています。 [1]
歴史
Xbox 360は、現在のゲーム機、特にNintendo Switchが登場する前に、 ATI Technologies 256ビットGPU Xenos [2]を採用した最初の高解像度ゲーム機でした。
新しいシステム オン チップ(例: Nvidiaが開発したTegra ) の一部のバスでは、64 ビット、128 ビット、256 ビット、またはそれ以上のビットが利用されます。
ハードウェア
CPU はSIMD命令セット ( Advanced Vector ExtensionsやFMA 命令セットなど) を備えており、256 ビットのベクトルレジスタを使用して 8 つの 32 ビット浮動小数点数などの複数の小さな数値を保存し、1 つの命令でこれらすべての値を並列に操作できます。ただし、これらのプロセッサは 256 の 2 進数の長さの個々の数値を操作するのではなく、レジスタのサイズが 256 ビットであるだけです。2 進数は128 ビットのコレクションにまとめられています。
現代のGPUチップは、256ビットのメモリバス（またはHBM3 [3]を使用した512ビットバス）を介してデータを操作する場合があります。
Efficeonプロセッサは、トランスメタの第2世代256ビットVLIW設計であり、x86プロセッサ用に記述されたコードをチップのネイティブ命令セットに変換するソフトウェアエンジンを採用していました。 [4] [5]
DARPAが資金提供したデータ集約型アーキテクチャ（DIVA）システムは、2002年に「WideWord」プロセッサにレジスタファイルとALUブロックを備えたプロセッサインメモリ（PIM）5ステージパイプライン256ビットデータパスを組み込んだ。 [6]
ソフトウェア
- 256 ビットは、 Advanced Encryption Standard (AES)などの暗号化における対称暗号の一般的なキー サイズです。
- ワード サイズを大きくすると、多重精度の数学ライブラリを高速化できます。用途には暗号化などがあります。
- ケンブリッジ大学の研究者は、CHERI機能システムの初期実装で、機能とアドレス情報を含む256ビットの機能ポインタを使用しています。[7]
- SHA-256ハッシュ関数。
- スマートコントラクトは256ビットまたは257ビットの整数を使用します。Ethereum仮想マシンの場合は256ビットワードです。「257ビットバイトは非常に珍しいですが、スマートコントラクトの場合は少なくとも256ビットの数字があれば問題ありません。スマートコントラクトの主要なVMであるEthereum VMがこの慣行を導入し、他のブロックチェーンVMもそれに追随しました。」[8]
- Zigプログラミング言語には、 256ビットを含むすべてのサポート対象プラットフォームで、符号付きおよび符号なしの任意ビット幅整数のサポートが組み込まれています。 [9]ただし、このような整数を使用するエクスポートされた関数の呼び出し規約は、 ABIで指定されていません。
参照
参考文献
- ^ Reinsel, David; Gantz, John; Rydning, John (2018年11月). The Digitization of the World (PDF) . IDC. p. 6 . 2022年10月27日閲覧。
- ^ 「Xbox 360 レビュー: Xbox 360」。CNET。2006年 2 月 15 日。
- ^ Harding, Scharon (2021年4月15日). 「HBM、HBM2、HBM2Eとは何か？基本的な定義」. Tom's Hardware . 2021年9月11日閲覧。
- ^ 「Transmeta Efficeon TM8300 プロセッサ」(PDF) 。Transmeta Corporation。2019年2月10日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。
- ^ Williams, Martyn (2002年5月29日). 「TransmetaがTM8000プロセッサの計画を発表」. PC World . 2010年4月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Draper, Jeffrey; Sondeen, Jeff; Chang Woo Kang (2002 年 10 月). 「Data-Intensive Architecture (DIVA) Processing-In-Memory (PIM) Chip 向け 256 ビット WideWord プロセッサの実装」(PDF)。International Solid-State Circuits Conference 。 2017 年 8 月 29 日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) 。
- ^ Watson, Robert NM ; Neumann, Peter G. ; Woodruff, Jonathan; Anderson, Jonathan; Anderson, Ross ; Dave, Nirav; Laurie, Ben ; Moore, Simon W.; Murdoch, Steven J. ; Paeps, Philip; Roe, Michael; Saidi, Hassen (2012 年 3 月 3 日)。「CHERI: ハードウェア仮想化と保護を分離する研究プラットフォーム」(PDF)。RESoLVE'12の未発表ワークショップ ペーパー、2012 年 3 月 3 日、ロンドン、英国。SRI国際コンピュータ サイエンス研究所。
- ^ Borisenkov, Dmitriy (2019年10月23日). 「[llvm-dev] RFC: 8ビット以外のバイトとそのターゲットについて」. 2021年9月11日閲覧。
- ^ 「プリミティブ型」ziglang.org . 2024年7月5日閲覧。