CPU a 32 bit rispetto a 64 bit

Dal 2005 Microsoft offre sia una versione a 32 bit che a 64 bit del suo sistema operativo Windows. Può essere difficile dire quali siano le differenze e perché siano importanti: in definitiva, 64 bit è superiore, ma non è adatto a tutti i computer.

Che cos'è un "bit"?

In informatica, un bit è una singola cifra binaria, ha due possibili valori, 1 e 0. Per ogni bit che aggiungi, il numero di valori possibili raddoppia, quindi per due bit hai due cifre binarie e quattro valori possibili. Per tre bit, hai tre cifre binarie e 8 valori possibili e così via. A 32 bit, hai 232 possibili combinazioni o 4.294.967.296 possibili valori. Con 64 bit, ci sono un totale di 18.446.744.073.709.551.616 valori possibili.

Limitazioni a 32 bit

Da soli, entrambi questi numeri sono impressionanti ma non significano davvero nulla. Una CPU a 32 bit è in grado di utilizzare solo registri a 32 bit per memorizzare dati ed elaborare valori a 32 bit.

Suggerimento: un registro è un pezzo di memoria estremamente veloce che memorizza i dati su cui sta lavorando attivamente la CPU.

Il limite principale di una CPU a 32 bit è la quantità di RAM che può supportare. Una CPU a 32 bit può indirizzare solo fino a 4 GiB di RAM, una CPU a 32 bit non è fisicamente in grado di chiamare l'indirizzo di qualsiasi RAM al di sopra di questa quantità. Per una similitudine nel mondo reale, immagina di compilare un modulo online con il tuo indirizzo, ma dove devi inserire il tuo numero civico consente solo due cifre, se ti capita di vivere nel numero civico 100, sei solo sfortunato.

Suggerimento: GiB significa Gibibyte. Gibi è un prefisso progettato per sistemi binari come i computer ed è progettato per tenere conto del fatto che il prefisso standard di giga (1.000.000.000) non è un numero intero in binario. In questa notazione di prefisso, ogni fase del prefisso è 1024 volte più grande della precedente, anziché 1000 volte. Ad esempio, un chilogrammo è 1000 grammi e un kibibyte è 1024 byte. Quattro gibibyte sono 4 x 1024 x 1024 x 1024 byte o 4.294.967.296 byte.

Perché hai bisogno di una CPU a 64 bit

Realisticamente, i computer moderni hanno bisogno di più di 4 GiB di RAM per poter far funzionare bene il loro sistema operativo e software. Windows 10 afferma che la quantità minima di RAM richiesta è 1 GB su una CPU a 32 bit o 2 GB su una CPU a 64 bit. Se provi a eseguire un computer con quella poca RAM, tuttavia, avrai un'esperienza davvero negativa. Anche con 4 GB di RAM nel tuo sistema, incontrerai costantemente problemi in cui stai esaurendo lo spazio nella tua RAM e devi spostare i dati da essa sul tuo disco rigido molto più lento.

Molti videogiochi moderni, strumenti come software di editing e persino Chrome con un discreto numero di schede aperte possono utilizzare da soli più di 4 GB di RAM. Anche i telefoni cellulari possono spingere i limiti di 4 GB di RAM quando si prendono in considerazione i requisiti del sistema operativo, delle app in background e di un gioco o due. Con l'avanzare della tecnologia, i requisiti di sistema continueranno ad aumentare, il passaggio a una piattaforma a 64 bit è stato progettato per risolvere questo problema, prima che diventasse un problema eccessivo.

Una CPU a 64 bit è teoricamente in grado di indirizzare l'intero 16 Exbibyte di RAM, tuttavia, per motivi di prestazioni e compatibilità, lo standard attuale è quello di supportare "solo" 4 pebibyte di RAM.

Suggerimento: un pebibyte e un exbibyte sono (approssimativamente) un milione e un miliardo di gibibyte rispettivamente. All'incirca perché questi sono aumenti in binario, quindi sono davvero multipli di 1024 anziché 1000. Quindi, i numeri esatti sarebbero rispettivamente 1.048.576 e 1.073.741.824 gibibyte.

L'utilizzo di una CPU a 64 bit significa che è possibile indirizzare più RAM, ma significa anche che ogni indirizzo, valore di registro e numero gestito dalla CPU è più grande. Ciò non ha un impatto notevole sulle prestazioni, ma significa che è necessario più spazio di archiviazione per i valori dei registri, ecc.

Per sfruttare la RAM extra è necessario utilizzare anche un sistema operativo a 64 bit, senza questo, una CPU a 64 bit sarà ostacolata dalle limitazioni a 32 bit del sistema operativo. Tutte le CPU e i sistemi operativi a 64 bit orientati al consumatore supportano l'esecuzione di applicazioni a 32 bit senza che siano necessarie modifiche. Quindi, non devi preoccuparti della compatibilità del software in quasi tutti i casi.

Nel mondo reale, una CPU a 64 bit non è più veloce di una CPU a 32 bit per la maggior parte degli utenti. In alcune applicazioni di calcolo ad alte prestazioni, come i supercomputer, il cambiamento dell'architettura può avere un effetto, ma è improbabile che la maggior parte delle persone noterà la differenza.