32-bits versus 64-bits CPUs

Sinds 2005 biedt Microsoft zowel een 32-bits als een 64-bits versie van zijn Windows-besturingssysteem aan. Het kan moeilijk zijn om te zeggen wat de verschillen zijn en waarom ze ertoe doen - uiteindelijk is 64-bit superieur, maar het is niet geschikt voor elke computer.

Wat is een 'beetje'?

Bij computergebruik is een bit een enkel binair cijfer, het heeft twee mogelijke waarden, 1 en 0. Voor elke bit die je optelt, verdubbelt het aantal mogelijke waarden, dus voor twee bits heb je twee binaire cijfers en vier mogelijke waarden. Voor drie bits heb je drie binaire cijfers en 8 mogelijke waarden, enzovoort. Bij 32-bits heb je 232 mogelijke combinaties of 4.294.967.296 mogelijke waarden. Met 64 bits zijn er in totaal 18.446.744.073.709.551.616 mogelijke waarden.

32-bits beperkingen

Op zichzelf zijn beide cijfers indrukwekkend, maar betekenen ze eigenlijk niets. Een 32-bits CPU kan alleen 32-bits registers gebruiken om gegevens op te slaan en 32-bits waarden te verwerken.

Tip: Een register is een stuk extreem snel geheugen dat de gegevens opslaat waar de CPU actief mee bezig is.

De belangrijkste beperking van een 32-bits CPU is de hoeveelheid RAM die het kan ondersteunen. Een 32-bits CPU kan maximaal 4 GiB RAM adresseren, een 32-bits CPU is fysiek niet in staat om het adres van een RAM boven dit bedrag aan te roepen. Voor een real-world vergelijking, stel je voor dat je een online formulier invult met je adres, maar waar je je huisnummer moet invoeren, zijn er slechts twee cijfers toegestaan. Als je toevallig in huisnummer 100 woont, heb je gewoon pech.

Tip: GiB betekent Gibibytes. Gibi is een voorvoegsel dat is ontworpen voor binaire systemen zoals computers en is ontworpen om rekening te houden met het feit dat het standaardvoorvoegsel van giga (1.000.000.000) geen geheel getal is in binair getal. In deze prefixnotatie is elke fase van prefix 1024 keer groter dan de vorige, in plaats van 1000 keer. Eén kilogram is bijvoorbeeld 1000 gram en één kibibyte is 1024 bytes. Vier gibibytes is 4 x 1024 x 1024 x 1024 bytes, of 4.294.967.296 bytes.

Waarom je een 64-bits CPU nodig hebt

Realistisch gezien hebben moderne computers meer dan 4 GiB RAM nodig om hun besturingssysteem en software goed te kunnen draaien. Windows 10 beweert dat de minimaal vereiste hoeveelheid RAM 1 GB is op een 32-bits CPU of 2 GB op een 64-bits CPU. Als je echter een computer probeert te gebruiken met dat kleine RAM-geheugen, zul je een heel slechte ervaring hebben. Zelfs met 4 GB RAM in uw systeem, zult u voortdurend problemen tegenkomen waarbij u onvoldoende ruimte in uw RAM heeft en gegevens eruit moet verplaatsen naar uw veel langzamere harde schijf.

Veel moderne videogames, tools zoals bewerkingssoftware en zelfs Chrome met een behoorlijk aantal geopende tabbladen kunnen allemaal meer dan 4 GB RAM gebruiken. Zelfs mobiele telefoons kunnen de limieten van 4 GB RAM verleggen als je rekening houdt met de vereisten van het besturingssysteem, achtergrond-apps en een paar games. Naarmate de technologie vordert, zullen de systeemvereisten blijven toenemen. De overstap naar een 64-bits platform was ontworpen om dit probleem op te lossen, voordat het een te groot probleem werd.

Een 64-bits CPU is theoretisch in staat om de volledige 16 exbibytes RAM aan te pakken, maar om prestatie- en compatibiliteitsredenen is de huidige standaard om "slechts" 4 pebibytes RAM te ondersteunen.

Tip: Een pebibyte en exbibyte zijn respectievelijk (ongeveer) een miljoen en een miljard gibibyte. Grofweg omdat dit binaire verhogingen zijn, dus ze zijn echt in veelvouden van 1024 in plaats van 1000. De exacte getallen zouden dus respectievelijk 1.048.576 en 1.073.741.824 gibibytes zijn.

Het gebruik van een 64-bits CPU betekent dat er meer RAM kan worden geadresseerd, maar het betekent ook dat elk adres, elke registerwaarde en elk nummer dat door de CPU wordt verwerkt, groter is. Dit heeft geen merkbare invloed op de prestaties, maar het betekent wel dat er meer opslagruimte nodig is voor registerwaarden, enz.

Om te profiteren van het extra RAM-geheugen moet u ook een 64-bits besturingssysteem gebruiken, zonder dit zal een 64-bits CPU worden verlamd door de 32-bits beperkingen van het besturingssysteem. Alle consumentgerichte 64-bits CPU's en besturingssystemen ondersteunen het draaien van 32-bits applicaties zonder dat er wijzigingen nodig zijn. U hoeft zich dus in bijna alle gevallen geen zorgen te maken over softwarecompatibiliteit.

In de echte wereld is een 64-bits CPU voor de meeste gebruikers niet sneller dan een 32-bits CPU. In sommige krachtige computertoepassingen, zoals supercomputers, kan de verandering van de architectuur een effect hebben, maar de meeste mensen zullen waarschijnlijk geen verschil merken.