Procesory 32-bitowe a 64-bitowe

Od 2005 roku Microsoft oferuje zarówno 32-bitową, jak i 64-bitową wersję swojego systemu operacyjnego Windows. Trudno powiedzieć, jakie są różnice i dlaczego mają znaczenie – ostatecznie 64-bitowy jest lepszy, ale nie jest odpowiedni dla każdego komputera.

Co to jest „wędzidło”?

W obliczeniach bit jest pojedynczą cyfrą binarną, ma dwie możliwe wartości, 1 i 0. Dla każdego dodanego bitu liczba możliwych wartości podwaja się, więc dla dwóch bitów masz dwie cyfry binarne i cztery możliwe wartości. Dla trzech bitów masz trzy cyfry binarne i 8 możliwych wartości i tak dalej. Przy 32-bitach masz 232 możliwych kombinacji lub 4 294 967 296 możliwych wartości. W przypadku 64 bitów istnieje łącznie 18 446 744 073 709 551 616 możliwych wartości.

32-bitowe ograniczenia

Same w sobie obie te liczby robią wrażenie, ale tak naprawdę nic nie znaczą. 32-bitowy procesor może używać tylko rejestrów 32-bitowych do przechowywania danych i przetwarzania wartości 32-bitowych.

Wskazówka: Rejestr to fragment niezwykle szybkiej pamięci, która przechowuje dane, nad którymi aktywnie pracuje procesor.

Głównym ograniczeniem 32-bitowego procesora jest ilość pamięci RAM, którą może obsłużyć. 32-bitowy procesor może adresować tylko do 4 GiB pamięci RAM, 32-bitowy procesor fizycznie nie jest w stanie wywołać adresu żadnej pamięci RAM powyżej tej ilości. Dla porównania w świecie rzeczywistym, wyobraź sobie, że wypełniasz formularz online swoim adresem, ale tam, gdzie musisz wpisać swój numer domu, dopuszcza się tylko dwie cyfry, jeśli mieszkasz pod numerem 100, po prostu nie masz szczęścia.

Wskazówka: GiB oznacza Gibibajty. Gibi jest prefiksem przeznaczonym dla systemów binarnych, takich jak komputery, i ma na celu uwzględnienie faktu, że standardowy prefiks giga (1 000 000 000) nie jest liczbą całkowitą w systemie binarnym. W tym zapisie przedrostkowym każdy etap przedrostka jest 1024 razy większy niż poprzedni, a nie 1000 razy. Na przykład jeden kilogram to 1000 gramów, a jeden kibibajt to 1024 bajty. Cztery gibibajty to 4 x 1024 x 1024 x 1024 bajty, czyli 4 294 967 296 bajtów.

Dlaczego potrzebujesz 64-bitowego procesora

Realistycznie rzecz biorąc, nowoczesne komputery potrzebują więcej niż 4 GiB pamięci RAM, aby móc dobrze obsługiwać swój system operacyjny i oprogramowanie. Windows 10 twierdzi, że minimalna wymagana ilość pamięci RAM to 1 GB na 32-bitowym procesorze lub 2 GB na 64-bitowym procesorze. Jeśli jednak spróbujesz uruchomić komputer z tak małą ilością pamięci RAM, będziesz miał naprawdę złe doświadczenia. Nawet z 4 GB pamięci RAM w systemie będziesz stale napotykać problemy, w których kończy Ci się miejsce w pamięci RAM i musisz przenieść z niej dane z powrotem na znacznie wolniejszy dysk twardy.

Wiele nowoczesnych gier wideo, narzędzi, takich jak oprogramowanie do edycji, a nawet Chrome z dużą liczbą otwartych kart, może samodzielnie wykorzystywać ponad 4 GB pamięci RAM. Nawet telefony komórkowe mogą przekroczyć granice 4 GB pamięci RAM, jeśli weźmiesz pod uwagę wymagania systemu operacyjnego, aplikacji działających w tle i jednej lub dwóch gier. Wraz z postępem technologicznym wymagania systemowe będą nadal rosły, przejście na platformę 64-bitową miało na celu rozwiązanie tego problemu, zanim stał się zbyt poważny.

Procesor 64-bitowy teoretycznie jest w stanie obsłużyć pełne 16 eksbibajtów pamięci RAM, jednak ze względu na wydajność i kompatybilność aktualny standard to „tylko” obsługa 4 pebibajtów pamięci RAM.

Wskazówka: Pebibajt i exbibajt to (w przybliżeniu) odpowiednio milion i miliard gibibajtów. Z grubsza dlatego, że są to przyrosty binarne, więc tak naprawdę są wielokrotnościami 1024, a nie 1000. Tak więc dokładne liczby wyniosą odpowiednio 1 048 576 i 1 073 741 824 gibibajtów.

Użycie 64-bitowego procesora oznacza, że ​​można zaadresować więcej pamięci RAM, ale oznacza to również, że każdy adres, wartość rejestru i liczba obsługiwana przez procesor jest większa. Nie ma to zauważalnego wpływu na wydajność, ale oznacza, że ​​potrzeba więcej miejsca na wartości rejestrów itp.

Aby skorzystać z dodatkowej pamięci RAM, musisz również użyć 64-bitowego systemu operacyjnego, bez tego 64-bitowy procesor będzie obciążony 32-bitowymi ograniczeniami systemu operacyjnego. Wszystkie 64-bitowe procesory i systemy operacyjne zorientowane na klienta obsługują uruchamianie aplikacji 32-bitowych bez konieczności wprowadzania jakichkolwiek zmian. Nie musisz się więc martwić o kompatybilność oprogramowania w prawie wszystkich przypadkach.

W prawdziwym świecie 64-bitowy procesor nie jest szybszy niż 32-bitowy procesor dla większości użytkowników. W niektórych wysokowydajnych zastosowaniach obliczeniowych, takich jak superkomputery, zmiana architektury może mieć wpływ, ale większość ludzi raczej nie zauważy różnicy.