computación de 32 bits

La computación de 32 bits se refiere a arquitecturas de computadoras con un procesador , memoria y otros componentes principales que operan con unidades de datos de 32 bits . ^{[ 1 ] [ 2 ]} En comparación con anchos de bits más pequeños, las computadoras de 32 bits pueden realizar cálculos grandes de manera más eficiente y procesar más datos por ciclo de reloj. Desde la década de 1980 hasta aproximadamente 2006, las computadoras personales típicas de 32 bits tenían un bus de direcciones de 32 bits , lo que permitía acceder hasta a 4 GiB de RAM . ^{[ 3 ]} 

Los diseños de 32 bits se han utilizado desde los inicios de la informática electrónica, primero en sistemas experimentales y luego en grandes sistemas de mainframes y minicomputadoras . El primer microprocesador híbrido de 16/32 bits , el Motorola 68000 , se presentó a finales de la década de 1970 y se utilizó en sistemas como el Macintosh original . Los microprocesadores totalmente de 32 bits, como el HP FOCUS , el Motorola 68020 y el Intel 80386, se lanzaron entre principios y mediados de la década de 1980 y se convirtieron en dominantes a principios de la década de 1990. Esta generación de procesadores permitió la primera adopción masiva de la World Wide Web . Si bien las arquitecturas de 32 bits todavía se utilizan ampliamente en aplicaciones específicas, desde mediados de la década de 2000 las PC, los teléfonos inteligentes y los servidores han migrado a 64 bits utilizando arquitecturas como x86-64 , con una memoria instalada en computadoras de gama básica que a menudo supera el límite de direcciones de 32 bits de 4  GiB.

Un registro de 32 bits puede almacenar ^2³² valores diferentes. El rango de valores enteros que se pueden almacenar en 32 bits depende de la representación utilizada. Con las dos representaciones más comunes, el rango es de 0 a 4.294.967.295 ( ^2³² − 1) para la representación como un número binario ( sin signo ) , y de −2.147.483.648 (−2³¹ ⁾ a 2.147.483.647 ( ^2³¹ − 1) para la representación como complemento a dos .

Esto significa que un procesador con direcciones lógicas o virtuales de 32 bits puede acceder directamente a un máximo de 4  GiB de espacio de direcciones direccionables por byte . Un procesador con direcciones físicas de 32 bits puede acceder directamente a un máximo de 4 GiB de memoria principal  direccionable por byte ; los procesadores de 32 bits no necesariamente siempre usan direcciones físicas de 32 bits, y existen implementaciones que usan más o menos. ^{[ 4 ]}

En 1948, el Manchester Baby , el primer ordenador electrónico con programa almacenado , utilizaba una arquitectura de 32 bits, aunque solo era una prueba de concepto y tenía poca capacidad práctica. Solo disponía de 32 palabras de 32 bits de RAM en un tubo Williams y no tenía operaciones de suma, solo de resta.

La memoria, otros circuitos digitales y el cableado eran costosos durante las primeras décadas de las arquitecturas de 32 bits (de 1960 a 1980). ^{[ 5 ]} Las familias de procesadores de 32 bits más antiguas a menudo presentaban muchas limitaciones y compromisos para reducir costos. Esto podía incluir una ALU de 16 bits o buses más estrechos que 32 bits, lo que limitaba el tamaño de la memoria o reducía la velocidad de las operaciones.

Estos primeros procesadores siguen siendo de 32 bits , con registros de 32 bits e instrucciones para manipular cantidades de 32 bits. Por ejemplo, el IBM System/360 Modelo 30 tenía una ALU de 8 bits, rutas de datos internas de 8 bits y una ruta a memoria de 8 bits, ^{[ 6 ]} y el Motorola 68000 original tenía una ALU de datos de 16 bits y un bus de datos externo de 16 bits, pero tenía registros de 32 bits y un conjunto de instrucciones orientado a 32 bits. El diseño del 68000 a veces se denominaba de 16/32 bits . ^{[ 7 ]}

Sin embargo, lo contrario suele ser cierto para los diseños de 32 bits más recientes. Por ejemplo, el procesador Pentium Pro es una máquina de 32 bits, con registros de 32 bits e instrucciones que manipulan cantidades de 32 bits, pero tiene un bus de direcciones externo de 36 bits, lo que proporciona un espacio de direcciones mayor que 4  GB, y un bus de datos externo de 64 bits, lo que permite una precarga más eficiente de instrucciones y datos. ^{[ 8 ]} Del mismo modo, el PowerPC 604 es una máquina de 32 bits con un bus de datos externo de 64 bits. ^{[ 9 ]}

Las arquitecturas de conjunto de instrucciones de 32 bits prominentes utilizadas en computación de propósito general incluyen el IBM System/360 , IBM System/370 (que tenía direccionamiento de 24 bits ), System/370-XA , ESA/370 y ESA/390 (que tenía direccionamiento de 31 bits ), el DEC VAX , el NS320xx , la familia Motorola 68000 (los dos primeros modelos de los cuales tenían direccionamiento de 24 bits), la versión de 32 bits Intel IA-32 de la arquitectura x86 y las versiones de 32 bits de las arquitecturas ARM , ^{[ 10 ]} SPARC , MIPS , PowerPC y PA-RISC . Las arquitecturas de conjunto de instrucciones de 32 bits utilizadas para computación embebida incluyen la familia 68000 y las arquitecturas ColdFire , x86, ARM, MIPS, PowerPC e Infineon TriCore .

En la arquitectura x86 , las aplicaciones de 32 bits normalmente utilizan el espacio de direcciones lineal de 32 bits posible con los chips 80386 y posteriores. El término surgió porque MS-DOS , Windows y OS/2 ^{[ 11 ]} fueron originalmente escritos para los microprocesadores de 16 bits 8088/8086 o 80286 , con un espacio de direcciones segmentado donde los programas tenían que cambiar entre segmentos para alcanzar más de 64 kilobytes de memoria, lo que provocaba una disminución del rendimiento. Programar con segmentos es complicado; requiere palabras clave especiales o modelos de memoria en lenguaje ensamblador y lenguajes de alto nivel.

El 80386 y sus sucesores admiten los segmentos de 16 bits del 80286 y reutilizan la técnica para desplazamientos de direcciones de 32 bits. Si la dirección base de todos los segmentos de 32 bits se establece en 0 y los registros de segmento no se utilizan explícitamente, la segmentación se puede ignorar y el procesador aparece como si tuviera un espacio de direcciones lineal simple de 32 bits. Los sistemas operativos como Windows u OS/2 ofrecen la posibilidad de ejecutar programas de 16 bits (segmentados) además de programas de 32 bits. La primera posibilidad existe para la compatibilidad con versiones anteriores y la segunda suele utilizarse para el desarrollo de nuevo software . ^{[ 12 ]}

Las imágenes digitales de 32 bits generalmente se refieren al espacio de color RGBA , donde cada píxel utiliza ocho bits para el rojo, el verde, el azul y la transparencia . Otros formatos de imagen, como RGBE, también utilizan 32 bits por píxel.

En imágenes digitales, el término "32 bits" a veces se refiere a formatos de imágenes de alto rango dinámico (HDR), que utilizan 32 bits por canal, lo que equivale a un total de 96 bits por píxel. Las imágenes de 32 bits por canal se utilizan para representar valores con mayor precisión que la que permite el espacio de color sRGB . Esta precisión permite conservar más detalles al editar la imagen.

Un formato de archivo de 32 bits es un formato de archivo binario en el que cada información elemental se define en 32 bits (o 4 bytes ). Un ejemplo de este formato es el formato de metarchivo mejorado (Enhanced Metafile Format ).

• Quinta generación de consolas de videojuegos , plataformas de juego que utilizan computación de 32 bits.
• Palabra (arquitectura de computadoras)
• Extensión de dirección física (PAE)

• Cómo funcionan las cosas: "Cómo funcionan los bits y los bytes"
• "Ken Colburn en LockerGnome.com: Windows de 32 bits frente a Windows de 64 bits " . Archivado del original el 30 de marzo de 2016.