マイコンが32ビットになるということは・・・

質問

↓こんなニュースを見て気になったことがあります。質問させてください。
http://response.jp/article/2011/06/08/157664.html

マイコンといえば16ビットが多いように思えますが、これからは32ビットが増えるのだと思います。
命令長さが倍になるのだと思うのですが、それがどのようなメリットが得られるのか
よくわかりません。分解能がよくなるのでしょうか？

詳しい方教えてください！

回答No.3

noname#194317 · ベストアンサー

私は至って単純に、大きいデータに対して高速にアクセスしやすくなるだけだと思っていますけど。32ビットマイコンと言うことはレジスタ長が32ビットなわけで、16ビットレジスタと比べて倍の長さのデータを一度に持ってこられると。16ビットや8ビットマイコンでも、複数レジスタをつなげて長いデータを扱うことはできますが、データバスよりも大きいデータを持ってくるには複数回のメモリアクセスが発生するため、実行速度が落ちます。いまどきのCPUならメモリのアクセス速度より、CPUの内部速度の方が速いのが通り相場なので、無駄なメモリアクセスはできるだけ排除したいでしょう。キャッシュも消費電力を増やす要因なため、組み込み用途の厳しい電力事情ではむやみやたらと大きくできませんし。

メモリ空間の大きさは、あまり関係ないと思います。実はデータバスとアドレスバスの幅が同じじゃなきゃいけない…だなんて決まりはありません。かつて出回って市販パソコンに使われた8ビットCPUのほとんどが、アドレスバス幅16bit（64KB）だったし、もう少し時代が下がった16bitでも、元祖x86であるi8086はアドレスバス幅が20bit（1MB）、MC68000は24bit幅（16MB）でした。なので欲しいメモリサイズの分だけ、アドレスバス幅を用意すればよいのです。8ビットマイコンでアドレスバス32bit幅でも構わないし、32ビットマイコンでも1MBしかメモリが積めない設計なら、アドレスバス幅は32bitも必要ないですよね。現に今のx64でも、アドレスバスは実装が48bitで、拡張も52bit幅までしか考えられていません。

命令長に関しても、まあ確かに1ワードで表現できる範囲は広がりますが、マイコンだとメモリの利用効率を考えないといけないので、32ビットマイコンだから命令長は全部32ビットね、な～んて贅沢はそうそう許してもらえないでしょう。今のx86やx64だと、5バイト長命令とかも存在したと思いますが。

回答No.2

mako2_u

「命令長さが倍になる」ということと、
「アドレスの長さが倍になる」というのがあるかと。
ちょっと8bitと16bitで話をしますね。
(説明には16bitでも既にかなり大きいので)

「命令長さが倍になる」と命令の種類が増えますね。
8bitだと命令が256種類しかないが16bitだと65536種類になる。
8bitでは256種類の命令を駆使して長大なプログラムに
なっていた処理が16bitになると１命令でできたりする。
そういえば8bit時代には足し算引き算を駆使して
掛け算割り算をしていたが、16bit時代になって
掛け算割り算が１命令でできるようになった記憶がある。

「アドレスの長さが倍になる」と扱えるデータの空間も増えますね。
本に例えると、16bitだと65536ページの本がつくれる。
8bitで同じ情報を保存すると256ページの本で
256冊に分冊することになります。
複数冊にわたる処理をすると本の開き直しが発生する。
Windowsでいうところの仮想メモリへのアクセスみたいなことが
必要になりますね。
車載マイコンの話だから実用例でいうと、
カーナビの地図のページが増えると、
従来は１ページ100m四方より詳細な地図がなかったのが
１ページ10m四方の拡大地図を持つことができるとか。
(ページ数が100倍必要)
アクセル制御とかだと1bitだとONとOFFしかないが、
16bitだと65536段階の調節ができるとか。

ざっくり言うと処理の効率と保存の効率/容量が上がるってことですかね。

回答No.1

Wr5

PCとは違いますからねぇ。
まぁ、そんなに違わない。とすると…

・接続できるメモリ容量が増える。
　(アドレス空間が増えるのでプログラミング時の制限が緩くなる)
・16ビットより大きい(32ビット以内の)数値演算が簡単になる。

とかでしょうかねぇ…。
回路設計者にとっては接続するピン数が増えるので大変かも知れませんが。