हमारे पास 128-बिट सीपीयू क्यों नहीं है?

कंप्यूटर शब्दावली के शब्दों में, बिट निश्चित रूप से सबसे प्रसिद्ध में से एक है। वीडियो गेम कंसोल की पूरी पीढ़ी और उनकी पिक्सेलयुक्त कला शैलियों को बिट्स (जैसे 8-बिट और 16-बिट) द्वारा परिभाषित किया गया है और बहुत सारे एप्लिकेशन 32-बिट और 64-बिट दोनों संस्करण पेश करते हैं।

यदि आप उस इतिहास को देखें, तो आप देख सकते हैं कि पिछले कुछ वर्षों में बिट्स को संभालने की हमारी क्षमता में वृद्धि हुई है। हालाँकि, जबकि 64-बिट चिप्स पहली बार 90 के दशक में पेश किए गए थे और 2000 के दशक में मुख्यधारा बन गए, हम अभी भी 128-बिट सीपीयू नहीं है। हालाँकि 64 के बाद 128 एक स्वाभाविक कदम लग सकता है, यह कुछ भी है लेकिन।

थोड़ा भी क्या है?

128-बिट सीपीयू मौजूद क्यों नहीं हैं, इसके बारे में बात करने से पहले, हमें इस बारे में बात करने की ज़रूरत है कि बिट ईवन क्या है। मूलतः, यह सीपीयू की क्षमताओं को संदर्भित करता है। बाइनरी और डिजिट शब्दों से निर्मित, यह कंप्यूटिंग की सबसे छोटी इकाई और सभी प्रोग्रामिंग का प्रारंभिक बिंदु है। एक बिट को केवल 1 या 0 (इसलिए बाइनरी) के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, हालांकि इन संख्याओं की व्याख्या सही या गलत, चालू या बंद, और यहां तक ​​कि प्लस चिह्न या ऋण चिह्न के रूप में भी की जा सकती है।

अपने आप में, एक बिट बहुत उपयोगी नहीं है, लेकिन अधिक बिट्स का उपयोग करना एक अलग कहानी है क्योंकि एक और शून्य के संयोजन को किसी संख्या, अक्षर या अन्य वर्ण जैसे कुछ के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। 128-बिट कंप्यूटिंग के लिए, हम केवल पूर्णांकों (संख्याएं जिनमें दशमलव बिंदु नहीं है) में रुचि रखते हैं, और जितने अधिक बिट होंगे, प्रोसेसर उतनी ही अधिक संख्याएं परिभाषित कर सकता है। यह एक बहुत ही सरल 2^x सूत्र का उपयोग करता है, जिसमें x का अर्थ है कि कितने बिट हैं। 4-बिट कंप्यूटिंग में, सबसे बड़ा पूर्णांक जिसे आप गिन सकते हैं वह 15 है, जो कि सूत्र द्वारा दिए गए 16 से एक कम है, लेकिन प्रोग्रामर 1 से नहीं बल्कि 0 से गिनती शुरू करते हैं।

यदि 4-बिट केवल 16 अलग-अलग पूर्णांक संग्रहीत कर सकता है, तो ऐसा प्रतीत नहीं होगा कि 8- या 32- या यहां तक ​​कि 128-बिट पर जाना कोई बड़ी बात नहीं होगी। लेकिन हम यहां घातीय संख्याओं से निपट रहे हैं, जिसका अर्थ है कि चीजें धीमी गति से शुरू होती हैं लेकिन फिर बहुत तेजी से आगे बढ़ती हैं। इसे प्रदर्शित करने के लिए, यहां एक छोटी तालिका है जो सबसे बड़े पूर्णांक दिखाती है जिनकी गणना आप 1- से 128-बिट तक बाइनरी में कर सकते हैं।

तो अब आप शायद देख सकते हैं कि बिट्स की मात्रा को दोगुना करने से उन संख्याओं को संभालने में सक्षम होना क्यों संभव हो जाता है जो न केवल आकार में दोगुनी होती हैं बल्कि परिमाण के क्रम में बड़ी होती हैं। फिर भी, भले ही 128-बिट कंप्यूटिंग हमें 64-बिट कंप्यूटिंग की तुलना में कहीं अधिक बड़ी संख्याओं पर काम करने में सक्षम बनाएगी, फिर भी हम इसका उपयोग नहीं करते हैं।

हम 1-बिट से 64-बिट तक कैसे पहुंचे

यह बिल्कुल स्पष्ट है कि सीपीयू 1-बिट से अधिक बिट वाले क्यों हो गए: हम चाहते थे कि हमारे कंप्यूटर अधिक कार्य करें। आप एक या दो या चार बिट्स के साथ बहुत कुछ नहीं कर सकते, लेकिन 8-बिट मार्क पर, आर्केड मशीनें, गेम कंसोल और होम कंप्यूटर संभव हो गए। समय के साथ, प्रोसेसर बनाना सस्ता हो गया और भौतिक रूप से छोटा हो गया, इसलिए सीपीयू द्वारा संभाले जा सकने वाले बिट्स की संख्या बढ़ाने के लिए आवश्यक हार्डवेयर जोड़ना एक बहुत ही स्वाभाविक कदम था।

एसएनईएस और सेगा जेनेसिस जैसे 16-बिट कंसोल की तुलना उनके 8-बिट पूर्ववर्तियों, मुख्य रूप से एनईएस से करने पर बिट्स की घातीय प्रकृति बहुत जल्दी स्पष्ट हो जाती है। सुपर मारियो ब्रदर्स 3 यांत्रिकी और ग्राफिक्स के मामले में एनईएस के सबसे जटिल खेलों में से एक था, और यह पूरी तरह से बौना था सुपर मारियो वर्ल्ड, जो केवल दो साल बाद जारी किया गया था (हालांकि जीपीयू तकनीक में सुधार भी यहां एक महत्वपूर्ण कारक था)।

हमारे पास अभी भी 128-बिट सीपीयू नहीं है, भले ही पहले 64-बिट चिप्स को बाजार में आए लगभग तीन दशक हो गए हों।

हालाँकि यह केवल वीडियो गेम के बारे में नहीं है; अधिक बिट्स के साथ लगभग सब कुछ बेहतर हो रहा था। 8-बिट में 256 संख्याओं से 16-बिट में 65,356 संख्याओं तक जाने का मतलब समय को अधिक सटीक रूप से ट्रैक करना, डिस्प्ले पर अधिक रंग दिखाना और बड़ी फ़ाइलों को संबोधित करना है। चाहे आप इंटेल के 8-बिट 8088 सीपीयू द्वारा संचालित आईबीएम के पर्सनल कंप्यूटर का उपयोग कर रहे हों, या किसी ऐसी कंपनी के लिए सर्वर बना रहे हों जो ऑनलाइन होने के लिए तैयार है, अधिक बिट बेहतर हैं।

उद्योग बहुत तेज़ी से 16-बिट से 32-बिट और अंततः 64-बिट कंप्यूटिंग में स्थानांतरित हुआ, जो 90 के दशक के अंत और 2000 के दशक की शुरुआत में मुख्यधारा बन गया। सबसे महत्वपूर्ण शुरुआती 64-बिट सीपीयू में से कुछ निंटेंडो 64 और एएमडी के एथलॉन 64 और ओपर्टन द्वारा संचालित कंप्यूटर में पाए गए थे। सीपीयू. सॉफ़्टवेयर पक्ष में, 64-बिट को शुरुआत में ही लिनक्स और विंडोज़ जैसे ऑपरेटिंग सिस्टम से मुख्यधारा का समर्थन मिलना शुरू हो गया था 2000 के दशक. हालाँकि, 64-बिट कंप्यूटिंग के सभी प्रयास सफल नहीं थे; इंटेल के इटेनियम सर्वर सीपीयू एक हाई-प्रोफाइल विफलता थे और हैं कंपनी के अब तक के कुछ सबसे खराब प्रोसेसर.

आज, 64-बिट सीपीयू स्मार्टफोन से लेकर पीसी और सर्वर तक हर जगह मौजूद हैं। कम बिट्स वाले चिप्स अभी भी बनाए जाते हैं और विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए वांछनीय हो सकते हैं जो बड़ी संख्या को संभाल नहीं पाते हैं, लेकिन वे काफी विशिष्ट हैं। फिर भी, हमारे पास अभी भी 128-बिट सीपीयू नहीं है, भले ही पहले 64-बिट चिप्स को बाजार में आए लगभग तीन दशक हो गए हों।

128-बिट कंप्यूटिंग एक समस्या को हल करने की तलाश में है

आप सोच सकते हैं कि 128-बिट व्यवहार्य नहीं है क्योंकि ऐसा करना कठिन या असंभव है, लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं है। प्रोसेसर, सीपीयू और अन्य में बहुत सारे हिस्से 128-बिट या बड़े होते हैं, जैसे जीपीयू पर मेमोरी बसें और सीपीयू पर सिमडी जो एवीएक्स निर्देशों को सक्षम करते हैं। हम विशेष रूप से 128-बिट पूर्णांकों को संभालने में सक्षम होने के बारे में बात कर रहे हैं, और भले ही अनुसंधान प्रयोगशालाओं में 128-बिट सीपीयू प्रोटोटाइप बनाए गए हैं, किसी भी कंपनी ने वास्तव में 128-बिट सीपीयू लॉन्च नहीं किया है। उत्तर प्रतिकूल हो सकता है: 128-बिट सीपीयू बहुत उपयोगी नहीं है।

एक 64-बिट सीपीयू 0 से 18,446,744,073,709,551,615 तक 18 क्विंटिलियन से अधिक अद्वितीय संख्याओं को संभाल सकता है। इसके विपरीत, एक 128-बिट सीपीयू 340 से अधिक अनडिसिलियन संख्याओं को संभालने में सक्षम होगा, और मैं आपको गारंटी देता हूं कि आपने अपने पूरे जीवन में कभी भी "अनडिसिलियन" नहीं देखा है। इतने सारे शून्यों वाली संख्याओं की गणना के लिए उपयोग ढूँढना काफी चुनौतीपूर्ण है, भले ही आप इनमें से किसी एक का उपयोग कर रहे हों पूर्णांक पर हस्ताक्षर करने के लिए बिट्स, जिसकी सीमा ऋणात्मक 170 अनडिसिलियन से धनात्मक 170 तक होगी अनिश्चय.

128-बिट पूर्णांकों के लिए एकमात्र महत्वपूर्ण उपयोग के मामले आईपीवी6 पते, सार्वभौमिक रूप से अद्वितीय पहचानकर्ता (या यूयूआईडी) हैं जिनका उपयोग उपयोगकर्ताओं के लिए अद्वितीय आईडी बनाने के लिए किया जाता है (माइनक्राफ्ट UUID) और ZFS जैसे फ़ाइल सिस्टम के लिए एक हाई-प्रोफ़ाइल उपयोग का मामला है। बात यह है कि, इन कार्यों को संभालने के लिए 128-बिट सीपीयू आवश्यक नहीं हैं, जो 64-बिट हार्डवेयर पर ठीक से मौजूद रहने में सक्षम हैं। अंततः, हमारे पास 128-बिट सीपीयू नहीं होने का मुख्य कारण यह है कि 128-बिट हार्डवेयर-सॉफ़्टवेयर पारिस्थितिकी तंत्र की कोई मांग नहीं है। यदि उद्योग चाहता तो निश्चित रूप से इसे बना सकता था, लेकिन ऐसा नहीं होता।

128-बिट के लिए दरवाज़ा थोड़ा खुला है

हालाँकि 128-बिट सीपीयू आज कोई चीज़ नहीं है, और ऐसा लगता है कि कोई भी कंपनी जल्द ही इसे जारी नहीं करेगी, मैं इतनी दूर तक नहीं कहूंगा कि 128-बिट सीपीयू कभी नहीं होगा। के लिए विशिष्टता आरआईएससी-वी आईएसए भविष्य में 128-बिट की संभावना छोड़ता है वास्तुकला मेज पर है, लेकिन यह विस्तार से नहीं बताता कि यह वास्तव में क्या होगा, शायद इसलिए क्योंकि इसे डिजाइन करने की कोई तत्काल आवश्यकता नहीं थी।

तीन सौ चालीस अनडिसिलियन, 128 बिट्स के साथ बनाई जाने वाली सबसे बड़ी संख्या, भी लगभग उतनी नहीं है चूंकि ब्रह्मांड में परमाणु हैं, जो किसी भी वास्तविक दुनिया की सबसे बड़ी संख्या मानी जाती है महत्व। यदि आप कभी भी ब्रह्मांड के एक बड़े हिस्से को परमाणु स्तर तक अनुकरण करना चाहते हैं, तो शायद 128-बिट सीपीयू उसके लिए वास्तव में उपयोगी होगा। इसके अलावा, यह कहना मुश्किल है कि 128-बिट सीपीयू का उपयोग किस लिए किया जाएगा, लेकिन कई साल पहले हमने यह भी सोचा था कि आपको टेराबाइट रैम की आवश्यकता किस लिए हो सकती है।