Вступление
На данный момент все ноутбуки и настольные персональные компьютеры перешли от 32-битных к 64-разрядным процессорам. Несмотря на это, некоторые компьютеры по-прежнему имеют 32-разрядные версии Windows, которые имеют некоторые последствия для того, сколько памяти они могут получить. Есть еще несколько недорогих мобильных процессоров, которые используют 32-битные, хотя именно поэтому программное обеспечение по-прежнему доступно.
Большая площадь, где 32-разрядная и 64-разрядная обработка действительно является проблемой, связана с планшетными процессорами. Большинство мобильных телефонов и планшетов в настоящее время по-прежнему используют 32-разрядные процессоры. Это связано прежде всего с тем, что они, как правило, более эффективны, когда дело доходит до их использования энергии, а аппаратное обеспечение уже ограничено размером. Тем не менее, 64-разрядные процессоры становятся все более распространенными, поэтому неплохо понять, как 32-разрядные и 64-разрядные процессоры могут повлиять на ваш компьютер.
Понимание бит
Все компьютерные процессоры основаны на бинарной математике из-за транзисторов, которые составляют полупроводники внутри чипов. Чтобы положить вещи в очень простых терминах, бит представляет собой один 1 или 0, либо сохраненный при обработке транзистором. Все процессоры называются своей способностью к обработке бит. Для большинства процессоров сейчас это 64-битный, но для других он все равно может быть ограничен всего лишь 32 битами. Итак, что означает бит?
Этот разрядный рейтинг процессора определяет наибольшее числовое число, которое может обрабатывать процессор. Наибольшее число, которое может быть обработано за один такт, будет эквивалентно 2 мощности (или экспоненте) битовой оценки. Таким образом, 32-разрядный процессор может обрабатывать число до 2 ^ 32 или примерно 4,3 миллиарда. Любое число, большее этого, потребует обработки более одного такта. С другой стороны, 64-разрядный процессор может обрабатывать несколько 2 ^ 64 или примерно 18,4 квинтиллиона (18 400 000 000 000 000 000). Это означает, что 64-битный процессор сможет более эффективно обрабатывать математику большого числа. Теперь процессоры не просто строят строго математически, но более длинная строка означает, что она может выполнять более сложные команды за один такт, а не делиться на кратные.
Таким образом, если у вас есть два сопоставимых процессора, работающих с одинаковой тактовой частотой, с учетом аналогичных команд программирования, 64-разрядный процессор может быть в два раза быстрее, чем 32-разрядный процессор. Это не совсем так, потому что каждый такт цикла не обязательно использует все биты в проходе, но в любое время, когда он больше 32, бит 64 бит займет половину времени для этой команды.
Память - это ключ
Одним из других элементов, непосредственно затронутых битовой оценкой процессора, является объем памяти, который система может поддерживать и получать. Давайте посмотрим на сегодняшние 32-битные платформы. В настоящее время 32-разрядные процессоры и операционная система могут поддерживать в общей сложности 4 гигабайта памяти компьютера. Из 4 гигабайт памяти операционные системы могут выделять только 2 гигабайта памяти для данного приложения.
Это гораздо важнее, когда речь заходит о ноутбуках и настольных персональных компьютерах. Это связано с тем, что они имеют доступ к более сложным программам и приложениям, не говоря уже о пространстве памяти для процессоров. С другой стороны, мобильные процессоры имеют ограниченное пространство и, как правило, имеют встроенную память в процессор. В результате даже процессоры верхнего уровня для смартфонов и планшетов обычно имеют всего 2 ГБ памяти, поэтому он не достигает пределов 4 ГБ.
Почему это имеет значение? Ну, объем памяти, который процессор повлиял на сложность программ. У большинства меньших планшетов и телефонов нет возможности запуска чрезвычайно сложных приложений, таких как Photoshop. Вот почему компания, подобная Adobe, должна ставить другие приложения, которые могут выполнять различные аспекты одной более сложной программы для ПК. Используя 32-разрядный процессор с ограничениями на память, он никогда не достигнет такого же уровня сложности, на который способен работать полный персональный компьютер.
Что такое 64-разрядный процессор без 64-разрядной ОС?
До сих пор мы говорили о возможностях процессоров на основе их архитектуры, но здесь есть ключевой момент. Полное использование процессора не хуже, чем программное обеспечение, написанное для него. Запуск 64-битного процессора с 32-разрядной операционной системой в конечном итоге приведет к большому количеству вычислительного потенциала процессора. 32-разрядная операционная система использует только половину регистров процессора, что ограничивает ее вычислительную способность. Он все равно будет иметь все те же ограничения на то, что существующий 32-разрядный процессор имеет одну и ту же ОС.
На самом деле это довольно большая проблема. Большинство изменений архитектуры, таких как 64-разрядные процессоры, как правило, требуют для них совершенно нового набора программ. Это большая проблема как для производителей оборудования, так и для разработчиков программного обеспечения. Компании-разработчики программного обеспечения не хотят писать новое программное обеспечение до тех пор, пока оборудование не будет поддерживать их продажи программного обеспечения. Конечно, люди аппаратного обеспечения не могут продавать свой продукт, если есть программное обеспечение для его поддержки. Это одна из основных причин, по которым у корпоративных процессоров, таких как IA-64 Itanium от Intel, были проблемы. Для архитектуры было мало программного обеспечения, и его 32-разрядная эмуляция для запуска существующих операционных систем серьезно искалечила процессор.
Итак, как AMD и Apple справляются с этой проблемой? Apple начала добавлять 64-битные исправления для своей операционной системы. Это добавляет некоторую дополнительную поддержку, но она по-прежнему работает на 32-разрядной ОС. AMD пошла по другому пути. Он разработал свой процессор для обработки 32-разрядных операционных систем на базе x86, а затем добавил дополнительные 64-разрядные регистры.Это позволяет процессору работать с 32-битным кодом так же эффективно, как 32-разрядный процессор, но с нынешними 64-разрядными версиями Linux или предстоящей Windows XP 64 он будет использовать полный потенциал обработки процессора.
Является ли время правильным для 64-разрядных вычислений?
Ответ на этот вопрос - да и нет. В отрасли достигают пределов 32-разрядных вычислений для большей части рынка конечных компьютеров, таких как предприятия и опытные пользователи. Если компьютеры должны увеличить скорость и вычислительную мощность, необходимо сделать переход к процессорам следующего поколения. Это системы, которые обычно требуют гораздо большего объема памяти и большого количества вычислений, которые получат прямые преимущества 64-битной платформы.
Потребители - это другое дело. Значительная часть задач, которые средний потребитель делает на компьютере, более чем адекватно покрывается существующей 32-битной архитектурой. В конце концов, пользователи дойдут до того момента, когда переключится на 64-разрядные вычисления, но в настоящее время это не так. Сколько у потребителей, вероятно, даже будет иметь 4 гигабайта памяти в компьютерной системе даже в ближайшие два года?
Реальные преимущества 64-разрядных вычислений в конечном итоге будут истощены для потребителей. Производители и разработчики программного обеспечения любят ограничивать разнообразие продуктов, которые они должны поддерживать, чтобы попытаться сократить расходы. Из-за этого они в конечном итоге будут сосредоточены исключительно на производстве 64-битного аппаратного и программного обеспечения. До тех пор, это будет ухабистая поездка для тех, кто решил быть ранним усыновителем.
