íåêîòîðûõ очень старых ïðîöåññîðàõ ðàçðÿäíîñòü âíóòðåííåé øèíû äàííûõ (à øèíà ñîñòîèò èç ëèíèé ïåðåäà÷è äàííûõ è ðåãèñòðîâ!) áîëüøå, ÷åì ðàçðÿäíîñòü âíåøíåé. Òàê, íàïðèìåð, â ïðîöåññîðàõ 8088 è 386SX ðàçðÿäíîñòü âíóòðåííåé øèíû òîëüêî âäâîå áîëüøå ðàçðÿäíîñòè âíåøíåé øèíû. Òàêèå ïðîöåññîðû (èõ ÷àñòî íàçûâàþò ïîëîâèí÷àòûìè èëè ãèáðèäíûìè) îáû÷íî ÿâëÿþòñÿ áîëåå äåøåâûìè âàðèàíòàìè èñõîäíûõ. Íàïðèìåð, â ïðîöåññîðå 386SÕ âíóòðåííèå îïåðàöèè 32-ðàçðÿäíûå, à ñâÿçü ñ âíåøíèì ìèðîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç 16-ðàçðÿäíóþ âíåøíþþ øèíó. Ýòî ïîçâîëÿåò ðàçðàáîò÷èêàì ïðîåêòèðîâàòü îòíîñèòåëüíî äåøåâûå ñèñòåìíûå ïëàòû ñ 16-ðàçðÿäíîé øèíîé äàííûõ, ñîõðàíÿÿ ïðè ýòîì ñîâìåñòèìîñòü ñ 32-ðàçðÿäíûì ïðîöåññîðîì 386.
Åñëè ðàçðÿäíîñòü âíóòðåííèõ ðåãèñòðîâ áîëüøå ðàçðÿäíîñòè âíåøíåé øèíû äàííûõ, òî äëÿ èõ ïîëíîé çàãðóçêè íåîáõîäèìî íåñêîëüêî öèêëîâ ñ÷èòûâàíèÿ. Íàïðèìåð, â ïðîöåññîðàõ 386DÕ è 386SÕ âíóòðåííèå ðåãèñòðû 32-ðàçðÿäíûå, íî ïðîöåññîðó 386SÕ äëÿ èõ çàãðóçêè íåîáõîäèìî âûïîëíèòü äâà öèêëà ñ÷èòûâàíèÿ, à ïðîöåññîðó 386DÕ äîñòàòî÷íî îäíîãî. Àíàëîãè÷íî ïåðåäàþòñÿ äàííûå îò ðåãèñòðîâ ê ñèñòåìíîé øèíå.
 ïðîöåññîðàõ Pentium øèíà äàííûõ 64-ðàçðÿäíàÿ, à ðåãèñòðû 32-ðàçðÿäíûå. Òàêîå ïîñòðîåíèå íà ïåðâûé âçãëÿä êàæåòñÿ ñòðàííûì, åñëè íå ó÷èòûâàòü, ÷òî â ýòîì ïðîöåññîðå äëÿ îáðàáîòêè èíôîðìàöèè ñëóæàò äâà 32-ðàçðÿäíûõ ïàðàëëåëüíûõ êîíâåéåðà. Pentium âî ìíîãîì ïîäîáåí äâóì 32-ðàçðÿäíûì ïðîöåññîðàì, îáúåäèíåííûì â îäíîì êîðïóñå, à 64-ðàçðÿäíàÿ øèíà äàííûõ ïîçâîëÿåò áûñòðåå çàïîëíèòü ðàáî÷èå ðåãèñòðû. Àðõèòåêòóðà ïðîöåññîðà ñ íåñêîëüêèìè êîíâåéåðàìè íàçûâàåòñÿ ñóïåðñêàëÿðíîé.
Ñîâðåìåííûå ïðîöåññîðû øåñòîãî ïîêîëåíèÿ, íàïðèìåð Pentium III/4 и Athlon XP, èìåþò öåëûõ øåñòü âíóòðåííèõ êîíâåéåðîâ äëÿ âûïîëíÿþùèõñÿ êîìàíä. Õîòÿ íåêîòîðûå èç óêàçàííûõ âíóòðåííèõ êîíâåéåðîâ ñïåöèàëèçèðîâàíû (ò.å. ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ âûïîëíåíèÿ ñïåöèàëüíûõ ôóíêöèé), ýòè ïðîöåññîðû ìîãóò âñå æå âûïîëíÿòü шесть (Pentium 4) или девять (Athlon XP) êîìàíä çà îäèí öèêë.
Ðåæèìû ïðîöåññîðà
Âñå 32-ðàçðÿäíûå è áîëåå ïîçäíèå ïðîöåññîðû Intel, íà÷èíàÿ ñ 386-ãî, ìîãóò âûïîëíÿòü ïðîãðàììû â íåñêîëüêèõ ðåæèìàõ. Ðåæèìû ïðîöåññîðà ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ âûïîëíåíèÿ ïðîãðàìì â ðàçëè÷íûõ ñðåäàõ; â ðàçíûõ ðåæèìàõ âîçìîæíîñòè ÷èïà íåîäèíàêîâû, ïîòîìó ÷òî êîìàíäû âûïîëíÿþòñÿ ïî-ðàçíîìó.  çàâèñèìîñòè îò ðåæèìà ïðîöåññîðà èçìåíÿåòñÿ ñõåìà óïðàâëåíèÿ ïàìÿòüþ ñèñòåìû è çàäà÷àìè.
Ïðîöåññîðû ìîãóò ðàáîòàòü â òðåõ ðåæèìàõ: ðåàëüíîì, çàùèùåííîì è âèðòóàëüíîì ðåàëüíîì ðåæèìå (ðåàëüíîì âíóòðè çàùèùåííîãî).
Ðåàëüíûé ðåæèì
 ïåðâîíà÷àëüíîì IBM PC èñïîëüçîâàëñÿ ïðîöåññîð 8088, êîòîðûé ìîã âûïîëíÿòü 16-ðàçðÿäíûå êîìàíäû, ïðèìåíÿÿ 16-ðàçðÿäíûå âíóòðåííèå ðåãèñòðû, è àäðåñîâàòü òîëüêî 1 Ìáàéò ïàìÿòè, èñïîëüçóÿ 20 ðàçðÿäîâ äëÿ àäðåñà. Âñå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå PC ïåðâîíà÷àëüíî áûëî ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ýòîãî ïðîöåññîðà; îíî áûëî ðàçðàáîòàíî íà îñíîâå 16-ðàçðÿäíîé ñèñòåìû êîìàíä è ìîäåëè ïàìÿòè îáúåìîì 1 Ìáàéò. Íàïðèìåð, DOS, âñå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå DOS, Windows îò 1.x äî 3.x è âñå ïðèëîæåíèÿ äëÿ Windows îò 1.x äî 3.x íàïèñàíû â ðàñ÷åòå íà 16-ðàçðÿäíûå êîìàíäû. Ýòè 16-ðàçðÿäíûå îïåðàöèîííûå ñèñòåìû è ïðèëîæåíèÿ áûëè ðàçðàáîòàíû äëÿ âûïîëíåíèÿ íà ïåðâîíà÷àëüíîì ïðîöåññîðå 8088.
Áîëåå ïîçäíèå ïðîöåññîðû, íàïðèìåð 286, ìîãëè òàêæå âûïîëíÿòü òå æå ñàìûå 16-ðàçðÿäíûå êîìàíäû, ÷òî è ïåðâîíà÷àëüíûé 8088, íî íàìíîãî áûñòðåå. Äðóãèìè ñëîâàìè, ïðîöåññîð 286 áûë ïîëíîñòüþ ñîâìåñòèì ñ ïåðâîíà÷àëüíûì 8088 è ìîã âûïîëíÿòü âñå 16-ðàçðÿäíûå ïðîãðàììû òî÷íî òàê æå, êàê 8088, íî, êîíå÷íî æå, çíà÷èòåëüíî áûñòðåå. Øåñòíàäöàòèðàçðÿäíûé ðåæèì, â êîòîðîì âûïîëíÿëèñü êîìàíäû ïðîöåññîðîâ 8088 è 286, áûë íàçâàí ðåàëüíûì ðåæèìîì. Âñå ïðîãðàììû, âûïîëíÿþùèåñÿ â ðåàëüíîì ðåæèìå, äîëæíû èñïîëüçîâàòü òîëüêî 16-ðàçðÿäíûå êîìàíäû, 20-ðàçðÿäíûå àäðåñà è ïîääåðæèâàòüñÿ àðõèòåêòóðîé ïàìÿòè, ðàññ÷èòàííîé íà åìêîñòü äî 1 Ìáàéò. Äëÿ ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ýòîãî òèïà îáû÷íî èñïîëüçóåòñÿ îäíîçàäà÷íûé ðåæèì, ò.å. îäíîâðåìåííî ìîæåò âûïîëíÿòüñÿ òîëüêî îäíà ïðîãðàììà. Íåò íèêàêîé âñòðîåííîé çàùèòû äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ïåðåçàïèñè ÿ÷ååê ïàìÿòè îäíîé ïðîãðàììû èëè äàæå îïåðàöèîííîé ñèñòåìû äðóãîé ïðîãðàììîé; ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ïðè âûïîëíåíèè íåñêîëüêèõ ïðîãðàìì âïîëíå ìîãóò áûòü èñïîð÷åíû äàííûå èëè êîä îäíîé èç íèõ, à ýòî ìîæåò ïðèâåñòè âñþ ñèñòåìó ê êðàõó (èëè îñòàíîâó).
Çàщèùåííûé ðåæèì
Ïåðâûì 32-ðàçðÿäíûì ïðîöåññîðîì, ïðåäíàçíà÷åííûì äëÿ PC, áûë 386-é. Ýòîò ÷èï ìîã âûïîëíÿòü àáñîëþòíî íîâóþ 32-ðàçðÿäíóþ ñèñòåìó êîìàíä. ×òîáû ïîëíîñòüþ èñïîëüçîâàòü ïðåèìóùåñòâî 32-ðàçðÿäíîé ñèñòåìû êîìàíä, áûëè íåîáõîäèìû 32-ðàçðÿäíàÿ îïåðàöèîííàÿ ñèñòåìà è 32-ðàçðÿäíûå ïðèëîæåíèÿ. Ýòîò íîâûé ðåæèì íàçûâàëñÿ çàùèùåííûì, òàê êàê âûïîëíÿþùèåñÿ â íåì ïðîãðàììû çàùèùåíû îò ïåðåçàïèñè ñâîèõ îáëàñòåé ïàìÿòè äðóãèìè ïðîãðàììàìè. Òàêàÿ çàùèòà äåëàåò ñèñòåìó áîëåå íàäåæíîé, ïîñêîëüêó íè îäíà ïðîãðàììà ñ îøèáêàìè óæå íå ñìîæåò òàê ëåãêî ïîâðåäèòü äðóãèå ïðîãðàììû èëè îïåðàöèîííóþ ñèñòåìó. Êðîìå òîãî, ïðîãðàììó, "ïîòåðïåâøóþ êðàõ", ìîæíî äîâîëüíî ïðîñòî çàâåðøèòü áåç óùåðáà äëÿ âñåé ñèñòåìû.
Çíàÿ, ÷òî ðàçðàáîòêà íîâûõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì è ïðèëîæåíèé, èñïîëüçóþùèõ ïðåèìóùåñòâà 32-ðàçðÿäíîãî çàùèùåííîãî ðåæèìà, çàéìåò íåêîòîðîå âðåìÿ, Intel ïðåäóñìîòðåëà â ïðîöåññîðå 386 îáðàòíî ñîâìåñòèìûé ðåàëüíûé ðåæèì. Áëàãîäàðÿ ýòîìó ïðîöåññîð 386 ìîã âûïîëíÿòü íåìîäèôèöèðîâàííûå 16-ðàçðÿäíûå ïðèëîæåíèÿ. Ïðè÷åì îíè âûïîëíÿëèñü íàìíîãî áûñòðåå, ÷åì íà ëþáîì ïðîöåññîðå ïðåäûäóùåãî ïîêîëåíèÿ. Äëÿ áîëüøèíñòâà ïîëüçîâàòåëåé ýòîãî áûëî äîñòàòî÷íî; èì íå òðåáîâàëîñü âñå 32-ðàçðÿäíîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå - äîñòàòî÷íî áûëî òîãî, ÷òîáû èìåâøèåñÿ ó íèõ 16-ðàçðÿäíûå ïðîãðàììû ðàáîòàëè áûñòðåå. Ê ñîæàëåíèþ, èç-çà ýòîãî ïðîöåññîð íèêîãäà íå ðàáîòàë â 32-ðàçðÿäíîì çàùèùåííîì ðåæèìå è âñå âîçìîæíîñòè òàêîãî ðåæèìà íå èñïîëüçîâàëèñü. Êîãäà âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûé ïðîöåññîð, ïîäîáíûé Pentium 4, ðàáîòàåò â ðåàëüíîì ðåæèìå, îí íàïîìèíàåò "Turbo 8088". Ñëîâî "Turbo" îçíà÷àåò, ÷òî ïðîöåññîð èìååò ïðåèìóùåñòâî â áûñòðîäåéñòâèè ïðè âûïîëíåíèè 16-ðàçðÿäíûõ ïðîãðàìì; õîòÿ îí ìîæåò âûïîëíÿòü òîëüêî 16-ðàçðÿäíûå êîìàíäû è îáðàùàòüñÿ ê ïàìÿòè â ïðåäåëàõ âñå òîãî æå 1 Ìáàéò, ïðåäóñìîòðåííîãî êàðòîé ïàìÿòè ïðîöåññîðà 8088. Ïîýòîìó, äàæå åñëè ó âàñ ñèñòåìà ñ Pentium 4 или Athlon XP è îïåðàòèâíîé ïàìÿòüþ åìêîñòüþ 512 Ìáàéò, ïðè âûïîëíåíèè Windows 3.x èëè DOS â äåéñòâèòåëüíîñòè èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî ïåðâûé ìåãàáàéò ïàìÿòè, à îñòàëüíûå 511 ïðàêòè÷åñêè íå ïðèìåíÿþòñÿ!
