我们有 8 位、16 位、32 位和 64 位硬件架构和操作系统。但不是 42 位或 69 位的。
为什么？是使 2^n 位成为更好选择的基本因素，还是仅仅与现有系统兼容？ （一个64位的寄存器可以保存两个32位的指针，或者一个32位的数据单元可以保存4个字节，显然很方便。）
【问题讨论】：
标签： architecture hardware theory bit
可敬的 PDP-10 是 36 位。
【讨论】：
这主要是一个传统问题。它甚至不总是正确的。例如，处理器中的浮点单元（即使是当代的）具有 80 位寄存器。而且没有什么会迫使我们使用 8 位字节而不是 13 位字节。
有时这有数学推理。例如，如果您决定有一个 N 位字节并想要进行整数乘法，则您需要正好 2N 位来存储结果。然后你还想加/减/乘那些 2N 位整数，现在你需要 2N 位通用寄存器来存储加法/减法结果和 4N 位寄存器来存储乘法结果。
【讨论】：
http://en.wikipedia.org/wiki/Word_%28computer_architecture%29#Word_size_choice
不同数量的内存用于存储具有不同精度的数据值。常用的大小通常是地址解析单位（字节或字）的 2 倍的幂。将数组中项目的索引转换为项目的地址只需要移位操作而不是乘法。在某些情况下，这种关系也可以避免使用除法运算。因此，大多数现代计算机设计的字大小（和其他操作数大小）是字节大小的 2 倍。
【讨论】：
相关，但可能不是原因，我听说8 bits in a byte 的约定是因为它是 IBM 装配 IBM System/360 架构的方式。
【讨论】：
您的内存系统想要成为字节倍数，这使得您的缓存想要成为字节倍数，这使得您的整个系统想要成为字节倍数。
作为硬件设计师，您通常希望将 CPU 设计为某种类型的字节边界，即 8 的倍数。否则，您要么必须在 49 位系统中添加许多笨拙的电路以使其能够使用 mod -8 位，或者您最终会忽略额外的位，在这种情况下这是一种浪费，除非您需要额外的位来执行指令，而这在 16 位或更宽的系统上绝不会出现这种情况。
【讨论】：
在某种程度上，这是一个寻址问题。拥有 N 位地址最多允许您寻址 2^N 位内存，而硬件设计人员更喜欢充分利用这种能力。因此，您可以使用 3 位来寻址 8 位总线等...
【讨论】：
一个常见的原因是您可以用二进制对您的位进行编号。这在很多情况下都很有用。例如，在位移或旋转操作中。您可以将 16 位值旋转 0 到 15 位。旋转超过 16 位的尝试也很简单：这相当于旋转超过 0 位。并且旋转超过 1027 位等于旋转超过 3 位。一般来说，宽度为 W 的寄存器在 N 位上的循环等于在 N 模 W 上的循环，当 W 是 2 的幂时，“模 W”运算是微不足道的。
【讨论】：
我值得信赖的旧 HP 32S 计算器是 12 位的。
【讨论】：
因为为地址保留的空间始终是固定位数。 一旦你定义了固定地址（或指针）的大小，你就想充分利用它，所以你必须使用它的所有值，直到它可以存储的最大数字。您可以从位的倍数（0 或 1）中获得的最大数始终是 2 的幂
【讨论】：
也许你可以在这里找到一些东西：Binary_numeral_system
【讨论】：
ICL 1900 都是 24 位（字）。打赌没有多少人记得这些。你会吗？？
【讨论】：
80186、8086、8088 和 80286 及更高版本处理器上的“实模式”使用 20 位分段内存寻址系统。 80286 有 24 条本机地址线，然后 386 和后来的有 32 或 64 条。
【讨论】：
另一个反例：PIC16C8X 系列微控制器具有 14 位宽的指令集。
【讨论】：
正如其他人所指出的，在早期，事情并没有那么明确：词的大小各不相同。
但内存芯片技术也推动了 8 位字节标准化的推动。在早期，许多存储芯片被组织为每个地址 1 位。 n 位字的内存是通过使用 n 组内存芯片构成的（相应的地址线连接在一起，每个芯片的单个数据位贡献 n 位字的一位）。
随着内存芯片密度越来越高，制造商将多个芯片封装在一个封装中。因为最流行的字长是 8 位的倍数，所以 8 位内存特别受欢迎：这意味着它也是最便宜的。随着越来越多的架构加入 8 位字节的潮流，不使用 8 位字节的内存芯片的价格溢价越来越高。类似的论点解释了从 8->16、16->32、32->64 的移动。
您仍然可以设计具有 24 位内存的系统，但该内存可能会比使用 32 位内存的类似设计贵得多。除非有充分的理由坚持使用 24 位，否则大多数设计师会选择 32 位，因为它既便宜又功能强大。
【讨论】：
我们有，看看 PIC 微控制器。
【讨论】：
许多（大多数？）早期的前置微处理器 CPU 的每个字的位数不是 2 的幂。
特别是，Seymour Cray 和他的团队构建了许多具有非二次幂字大小和地址大小（12 位、48 位、60 位等）的极具影响力的机器。
大量早期计算机具有 36 位字，这完全是因为人类有 10 根手指。 维基百科的“36 位”文章详细介绍了 10 根手指和 36 位之间的关系，并提供了许多其他具有历史意义但不再流行的位大小的文章链接，其中大多数不是 2 的幂。
我推测
(a) 8 位可寻址存储器变得流行，因为它更方便地存储 7 位 ASCII和 4 位 BCD，既不会笨拙地打包也不会浪费每个字符多个位；并且没有其他内存宽度有什么大的优势。
(b) 正如 Stephen C. Steel 所指出的，这种微小的优势会被规模经济和市场力量相乘——使用更多 8 位宽的存储器，因此规模经济使它们稍微便宜一些，从而导致更多 8 位宽的存储器被用于新设计等。
(c) 理论上，更宽的总线宽度使 CPU 更快，但是将整个 CPU 放在一个芯片上使它比以前任何总线宽度的任何多部分 CPU 系统便宜得多，甚至可能略快一些。起初，4 位 CPU 的晶体管几乎不够用，然后是 8 位 CPU。后来，几乎没有足够的晶体管用于 16 位 CPU，大肆宣传和“16 位”营销活动。就在人们期望 24 位 CPU 的时候...
(d) RISC 革命来袭。最初的两个 RISC 芯片是 32 位的，无论出于何种原因，人们已经习惯于认为“位越多越好”，所以每个制造商都加入了 32 位的潮流。此外，IEEE 754-1985 使用 32 位和 64 位浮点数进行了标准化。有一些 24 位 CPU，但大多数人从未听说过。
(e) 出于软件兼容性的原因，即使在具有 64 位前端总线的处理器（例如 Intel Pentium 和 AMD K5 等）或具有4 位宽总线（LPC 总线）。
【讨论】：
曾经，计算机字长往往是 6 位的倍数，因为计算机通常使用 6 位字符集，不支持小写字母。
IBM 为洛斯阿拉莫斯制造了一台高性能计算机 STRETCH，它有一个 64 位字。它有一个不寻常的功能，即可以直接寻址计算机内存中的各个位，这迫使字长为 2 的幂。它还有一个更扩展的字符集，允许包含数学符号（除了小写字母）；它们被用于一种名为 COLASL 的特殊高级语言。
当 IBM 推出非常流行的 System/360 大型机时，尽管它没有位寻址，但它保留了 8 位字节，主要是为了允许以四位到十进制数字有效存储压缩十进制数量。因为那台机器很受欢迎，影响很大，DEC 的 PDP-11 计算机是用 16 位字和 8 位字符设计的。 PDP-11也是第一台真正意义上的小端机器，也非常流行和有影响力。
但这不仅仅是因为追随时尚。 8 位字符允许使用小写文本，并且随着计算机变得更便宜，能够轻松地使用它们进行文字处理受到重视。正如 STRETCH 需要一个以位为单位的 2 次幂的字以允许轻松寻址位一样，今天的计算机需要一个字是 8 的 2 的倍数（恰好是2 的三次方本身），以便轻松处理字符。
如果我们仍然使用 6 位字符，计算机将倾向于使用 24、48 或 96 位字。
【讨论】：
字节与大多数西方世界的字符编码有关，因此是 8 位。 Word 与编码无关，它与地址宽度有关，因此它从 4 到 80 等不等
【讨论】：