Computación de 64 bits

Como pode un switch de 32 a 64 bits mellorar a computación?

Introdución

Neste punto, todas as computadoras persoais de escritorio e portátil pasaron de procesadores de 32 bits a 64 bits. Aínda que este sexa o caso, algunhas computadoras aínda conteñen versións de Windows de 32 bits que teñen algunhas implicacións sobre a cantidade de memoria que poden acceder. Aínda hai uns poucos procesadores móbiles de gama baixa que usan 32 bits, pero é por iso que o software aínda está dispoñible.

A gran área onde o procesamento de 32 bits versus o de 64 bits é realmente un problema ten que ver cos procesadores de tableta . A maioría dos teléfonos e tablets actualmente aínda usan procesadores de 32 bits. Isto é principalmente porque tenden a ser máis eficientes cando se trata do seu uso de enerxía e que o hardware xa está limitado polo tamaño. Aínda así, os procesadores de 64 bits son cada vez máis comúns polo que é unha boa idea comprender como un procesador de 32 bits ou de 64 bits pode afectar a súa experiencia informática.

Comprender os bits

Todos os procesadores de computador están baseados en matemáticas binarias por mor dos transistores que compoñen os semicondutores dentro dos chips. Para poñer as cousas en termos moi simples, un pouco é un único 1 ou 0 almacenado no procesado por un transistor. Todos os procesadores son referidos pola súa capacidade de procesamento de bits. Para a maioría dos procesadores agora, isto é de 64 bits pero para outros, aínda pode estar limitado a só 32 bits. Entón, o que significa o reconto de bits?

Esta clasificación de bit do procesador determina o maior número numérico que o procesador pode xestionar. O maior número que se pode procesar nun único ciclo de reloxo será equivalente a 2 para o poder (ou exponente) da clasificación de bit. Deste xeito, un procesador de 32 bits pode manexar un número de ata 2 ^ 32 ou aproximadamente 4.3 mil millóns. Calquera número maior que este requirirá máis de un ciclo de reloxo a procesar. Un procesador de 64 bits, por outra banda, pode manexar un número de 2 ^ 64 ou aproximadamente 18,4 quintos de cincuenta (18,400,000,000,000,000,000). Isto significa que un procesador de 64 bits podería manexar de forma máis eficiente as matemáticas de gran número. Agora os procesadores non só están facendo math estrictamente pero a cadea máis longa significa que pode completar comandos máis avanzados nun único ciclo de reloxo en vez de ter que dividirse en múltiplos.

Entón, se tes dous procesadores comparables que funcionan coa mesma velocidade de reloxo por comandos de programación similares, un procesador de 64 bits pode ser efectivamente dúas veces máis rápido que un procesador de 32 bits. Isto non é do todo certo porque cada ciclo de reloxo non necesariamente usa todos os bits nun pase, pero sempre que sexa maior que 32, o 64 bits levará a metade do tempo para esa instrución.

A memoria é a chave

Un dos outros elementos directamente afectados pola clasificación de bit do procesador é a cantidade de memoria que o sistema pode soportar e acceder. Vexamos as plataformas actuais de 32 bits de hoxe. Actualmente os procesadores de 32 bits e o sistema operativo poden soportar un total de 4 gigabytes de memoria na computadora. Dos 4 gigabytes de memoria, os sistemas operativos só poden asignar 2 gigabytes de memoria a unha aplicación determinada.

Isto é moito máis importante cando se trata de ordenadores portátiles e de escritorio . Isto é porque teñen acceso a programas e aplicacións máis complexos para non mencionar espazo para a memoria dos procesadores. Os procesadores móbiles, por outra banda, teñen espazo limitado e xeralmente teñen a memoria integrada no procesador. Como resultado, incluso os procesadores de gama alta para teléfonos intelixentes e tabletas xeralmente teñen só 2GB de memoria para que non alcance os límites de 4GB.

Por que isto importa? Ben, a cantidade de memoria do procesador afectou a complexidade dos programas. A maioría das tabletas e teléfonos máis pequenos non teñen a capacidade de executar aplicacións extremadamente complexas como o Photoshop . É por iso que unha empresa como Adobe ten que poñer outras moitas aplicacións que fan os distintos aspectos do programa de PC máis complexo posible. Ao usar un procesador de 32 bits coas súas restricións de memoria, nunca conseguirá o mesmo nivel de complexidade que unha computadora persoal completa.

¿Que é unha CPU de 64 bits sen un SO de 64 bits?

Ata agora estivemos falando sobre as capacidades dos procesadores en función da súa arquitectura, pero hai un punto clave que hai que facer aquí. O uso completo dun procesador é só tan bo como o software escrito para iso. A execución dun procesador de 64 bits cun sistema operativo de 32 bits vai acabar perdendo unha gran cantidade de potencial informático do procesador. O sistema operativo de 32 bits só vai usar a metade dos rexistros do procesador limitando así a súa capacidade informática. Aínda terá todas as mesmas limitacións que ten un procesador de 32 bits existente co mesmo SO.

Este é realmente un problema bastante grande. A maioría dos cambios na arquitectura, como os procesadores de 64 bits, xeralmente requiren un conxunto completamente novo de programas para eles. Este é un gran problema tanto para os fabricantes de hardware como para os fabricantes de software. As compañías de software non queren escribir o novo software ata que o hardware estea aí fóra para soportar as súas vendas de software. Por suposto, a xente do hardware non pode vender o seu produto a non ser que haxa software para soportalo. Esta é unha das principais razóns polas que as CPUs empresariais como o IA-64 Itanium de Intel tiñan problemas. Había pouco software escrito para a arquitectura ea súa emulación de 32 bits para executar os sistemas operativos existentes gravemente impediu a CPU.

Entón, como se están a solucionar este problema por parte de AMD e Apple? Apple iniciou parches de 64 bits adicionais para o seu sistema operativo. Isto engade un soporte adicional, pero aínda se está executando nun SO de 32 bits. AMD tomou unha ruta diferente. Deseñou o seu procesador para manexar os sistemas operativos nativos de x86 de 32 bits e despois engadiu rexistros de 64 bits adicionais. Isto permite que o procesador execute o código de 32 bits de forma tan efectiva como un procesador de 32 bits, pero coas versións actuais de 64 bits de Linux ou o próximo Windows XP 64 utilizará o potencial de procesamento completo da CPU.

É a hora correcta para a computación de 64 bits?

A resposta a esta pregunta é si e non. A industria está alcanzando os límites da computación de 32 bits para gran parte do mercado de computadores de maior nivel, como os usuarios da empresa e os usuarios de enerxía. Se as computadoras aumentan a velocidade e a potencia de procesamento, é necesario facer o salto á seguinte xeración de procesadores. Estes son sistemas que xeralmente requiren moita máis memoria e cálculos de gran número que obterán os beneficios directos dunha plataforma de 64 bits.

Os consumidores son un tema diferente. Gran parte das tarefas que o consumidor medio fai na computadora están máis que suficientemente cubertas pola arquitectura existente de 32 bits. Finalmente, os usuarios chegarán ao punto onde o cambio á computación de 64 bits terá sentido, pero actualmente non. Cantos consumidores aí fóra probablemente ata terán 4 gigabytes de memoria nun sistema informático incluso nos próximos dous anos?

Os beneficios reais da computación de 64 bits eventualmente reduciranse aos consumidores. Os fabricantes e desenvolvedores de software quere limitar a variedade de produtos que teñen que soportar para intentar reducir os custos. Debido a isto, eventualmente centraranse exclusivamente na produción de hardware e software de 64 bits. Ata ese momento, vai ser un paseo accidentado para aqueles que optan por ser os primeiros adoptantes.