24비트 컴퓨팅은 컴퓨터 구조에서 정수, 메모리 주소, 또는 기타 데이터 단위가 24비트(3옥텟) 너비를 가지는 시스템을 의미한다. 24비트 CPU 및 ALU(산술 논리 장치) 구조는 이러한 크기의 레지스터, 주소 버스, 데이터 버스에 기반하여 설계되었다.
24비트로 표현 가능한 부호 없는 정수의 범위는 0부터 16,777,215(0xFFFFFF)까지이며, 부호 있는 정수의 범위는 -8,388,608부터 8,388,607까지이다. 이는 최대 16MiB(메가바이트)의 메모리 공간을 직접 주소 지정할 수 있음을 의미한다.
역사적 배경 및 주요 사례
24비트 컴퓨팅은 초기 메인프레임과 미니컴퓨터 시절부터 사용되었다. 대표적인 사례는 다음과 같다.
- IBM 시스템/360(1964년): 24비트 주소 지정 방식과 32비트 범용 레지스터 및 산술 기능을 갖춘 매우 영향력 있는 컴퓨터 시스템이었다.
- CDC 924: CDC 1604의 24비트 버전이며, CDC 하위 3000 시리즈 역시 24비트 구조를 사용했다.
- SDS 930, SDS 940: 24비트 워드를 채택한 초기 컴퓨터이다.
- ICT 1900 시리즈, Elliott 4100 시리즈: 24비트 구조의 메인프레임 및 미니컴퓨터이다.
- Datacraft/Harris H 시리즈: 24비트 미니컴퓨터 계열이다.
1980년대 초 개인용 컴퓨터 시대에도 24비트 주소 지정이 널리 사용되었다.
- IBM PC/AT: 인텔 80286 프로세서를 탑재하여 24비트 주소 지정과 16비트 범용 레지스터를 사용하였다.
- 애플 매킨토시 128K: 모토로라 68000 프로세서를 탑재하여 24비트 주소 지정과 32비트 레지스터를 사용하였다.
- 일부 1980년대 후반 애플 컴퓨터(매킨토시 SE/30, 매킨토시 IIx 등)는 32비트 컴퓨터로 광고되었으나 ROM에 24비트 코드를 유지하고 있어 8MB 이상의 RAM을 사용하려면 MODE32 메모리 관리자를 설치해야 했다.
마이크로프로세서 및 임베디드 분야
- ARM1: 24비트 메모리 주소를 지원하여 최대 16MiB 메모리에 접근할 수 있었다.
- eZ80: Zilog 사의 마이크로프로세서 및 마이크로컨트롤러 계열로, 24비트 레지스터와 24비트 선형 주소 지정을 지원하며 8/16비트 Z80과 바이너리 호환된다. 다만 대부분의 ALU 연산은 8비트로 제한된다.
- WDC 65816: 16비트 레지스터와 24비트 뱅크 스위칭 주소 지정을 사용하며 8비트 6502와 바이너리 호환된다.
디지털 신호 처리(DSP)
여러 고정소수점 디지털 신호 프로세서는 24비트 데이터 버스를 채택하였다. 이는 오디오(음향) 처리에서 합리적인 정밀도를 제공하는 워드 길이이기 때문이다. 특히 모토로라 56000 시리즈는 세 개의 병렬 24비트 데이터 버스를 각각 프로그램 메모리, 데이터 메모리 X, 데이터 메모리 Y에 연결하는 구조를 갖추었다.
유도항법 컴퓨터
Engineering Research Associates(후에 UNIVAC에 합병)는 24비트 드럼 메모리 기반 컴퓨터 시리즈(Atlas, UNIVAC 1101, ATHENA, UNIVAC 1824 유도 컴퓨터 등)를 설계하였다. 24비트 워드 길이를 선택한 이유는 지구의 직경이 약 4천만 피트이므로, 대륙간탄도유도탄(ICBM) 유도 컴퓨터가 지구 중심 관성 항법 계산을 수 피트 단위의 정확도로 수행해야 했기 때문이다.
소프트웨어
OpenCL은 두 개의 24비트 정수를 곱하여 32비트 결과를 반환하는 내장 함수 mul24()를 제공한다. 이는 일반적으로 32비트 곱셈보다 훨씬 빠르게 동작한다.
용어
24비트 데이터 유형을 지칭할 때 접두사 'S'가 'sesqui'(1.5를 의미하는 라틴어)를 나타내는 SWORD라는 용어가 사용되기도 한다. 불 감마 60 컴퓨터에서는 24비트 데이터 단위를 Catena라고 불렀다.
