マイコンはビット数で何がどう違うのか？：Q&Aで学ぶマイコン講座（41）（1/4 ページ）

マイコンユーザーのさまざまな疑問に対し、マイコンメーカーのエンジニアがお答えしていく本連載。41回目は、初心者の方からよく質問される「マイコンはビット数で何がどう違うのか？」です。

[菅井賢（STマイクロエレクトロニクス），EDN Japan]

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　素朴な疑問から技術トラブルなどマイコンユーザーのあらゆる悩みに対し、マイコンメーカーのエンジニアが回答していく連載「Q&Aで学ぶマイコン講座」。

　今回は、初心者から多く寄せられる質問です。

　マイコンには8ビットマイコン、16ビットマイコン、32ビットマイコンなどの種類がありますが、ビット数の違いで何がどう違ってくるのでしょうか？　どのように使い分ければいいのでしょうか？

　厳密にいうと、マイコンのビット数の定義はありません。各マイコンメーカーが決めています。しかし、一般的には、CPUの中に入っているALU（Arithmetic and Logic Unit）が1回で演算できるビット数を意味します（図1参照）。8ビットだと2の8乗の256までの数が1回で演算できます。16ビットだと2の16乗の6万5536、32ビットだと2の32乗の42億9496万7296になります。もし8ビットALUで257〜6万5536の数の演算をしたい場合は、2回の演算が必要になります。

図1：一般的なCPUのブロック図（汎用レジスタ方式の例）（クリックで拡大）

　マイコンのビット数は大きければ、大きいほど演算能力が高くなり、高速演算が可能になります。従って、高速演算が必要な用途には32ビットマイコン、中速演算には16ビットマイコンが使われ、低速演算でも十分な用途には8ビットマイコンが使われます。

　一方、扱うビット数が多いALUの方が、構成するハードウェアが大きくなるため、マイコンチップのサイズも大きくなります。これはマイコンの製造コストが上がることを意味し、ビット数の大きいマイコンほど価格が高くなります。

　ユーザーは演算能力と価格を考えてマイコンを選びます。