64-bitų kompiuteriai

Kaip galima perjungti nuo 32 iki 64 bitų pagerinti skaičiavimus?

Įvadas

Šiuo metu visi nešiojamieji ir staliniai asmeniniai kompiuteriai perėjo iš 32 bitų į 64 bitų procesorių. Nepaisant to, kai kuriais kompiuteriais vis dar yra 32 bitų "Windows" versijos, kurios daro įtaką tam , kiek atminties jie gali pasiekti. Vis dar yra keletas mažos klasės mobiliųjų procesorių, kurie naudoja 32 bitų, todėl programinė įranga vis dar yra prieinama.

Didelis plotas, kuriame 32 bitų versus 64 bitų apdorojimas iš tikrųjų yra problema, susijęs su planšetinių kompiuterių procesoriais . Šiuo metu dauguma mobiliųjų telefonų ir planšetinių kompiuterių vis dar naudoja 32 bitų procesorius. Tai yra pirmiausia todėl, kad jie paprastai yra efektyvesni, kai kalbama apie jų galios panaudojimą, o aparatūra jau yra ribota pagal dydį. Vis dėlto 64 bitų procesoriai tampa vis labiau paplitę, todėl yra gera idėja suprasti, kaip 32 bitų ir 64 bitų procesoriai gali paveikti kompiuterio veikimą.

Suprasti bitus

Visi kompiuterio procesoriai yra pagrįsti dvejetainiu matematika dėl tranzistorių, kurie sudaro puslaidininkius lustų viduje. Norint įdėti dalykus labai paprastais žodžiais, šiek tiek yra vienintelio 1 arba 0 arba saugomi apdorojami tranzistoriaus. Visi procesoriai nurodo jų bitų apdorojimo galimybes. Daugeliui procesorių šiuo metu tai yra 64 bitai, bet kitiems tai gali būti tik 32 bitų. Taigi, ką reiškia bitų skaičius?

Šis bitų įvertinimas procesoriaus nustato didžiausią skaitinį skaičių, kurį procesorius gali tvarkyti. Didžiausias skaičius, kurį galima apdoroti per vieną laikrodžio ciklą, bus lygus 2 bitų vertei (arba eksponentui). Taigi, 32 bitų procesorius gali tvarkyti numerį iki 2 ^ 32 arba maždaug 4,3 milijardo. Bet kuriam didesniam skaitliui reikia daugiau nei vieno laikrodžio ciklo. Kita vertus, 64 bitų procesorius gali apdoroti 2 ^ 64 arba maždaug 18,4 kvintilio (18,400,000,000,000,000,000) skaičių. Tai reiškia, kad 64 bitų procesorius galėtų efektyviau tvarkyti daugybę matematikos. Dabar procesoriai griežtai nevykdo matematikos, bet ilgiau eilutė reiškia, kad jis gali atlikti daugiau pažangių komandų per vieną laikrodžio ciklą, o ne dalintis į kartotinius.

Taigi, jei turite dviejų panašių procesorių, veikiančių tuo pačiu taktu greičiu, kuriame yra panašios programavimo komandos, 64 bitų procesorius galėtų būti efektyviai dvigubai greitesnis nei 32 bitų procesorius. Tai nėra visiškai teisinga, nes kiekvienas laikrodžio ciklas nebūtinai naudoja visus bitus perduodant, bet bet kuriuo metu jis yra didesnis nei 32, 64 bitai užtrunka pusę šios instrukcijos laiko.

Atmintis yra raktas

Vienas iš kitų elementų, kuriuos tiesiogiai veikia procesoriaus bitų reitingas, yra atminties kiekis, kurį sistema gali palaikyti ir pasiekti. Pažvelkime į dabartines 32 bitų platformas. Šiuo metu 32 bitų procesoriai ir operacinė sistema gali palaikyti 4 gigabaitų viso atminties kompiuteryje. Iš 4 gigabaitų atminties operacinės sistemos gali skirti tik 2 gigabaitus atminties konkrečiai programai.

Tai yra daug svarbiau, kai kalbama apie nešiojamąjį kompiuterį ir stalinius asmeninius kompiuterius . Taip yra todėl, kad jie turi prieigą prie sudėtingesnių programų ir programų, nepaminėdami procesorių atminties vietos. Kita vertus, mobilieji procesoriai turi ribotą erdvę ir apskritai atmintį integruoja procesoriuje. Dėl to net patyrusiems išmaniesiems telefonams ir planšetiniams kompiuteriams paprastai yra tik 2 GB atminties, todėl ji neviršija 4 GB ribų.

Kodėl tai svarbu? Na, procesoriaus atminties kiekis paveikė programų sudėtingumą. Daugumoje mažesnių plokščių ir telefonų negalima paleisti itin sudėtingų programų, tokių kaip " Photoshop" . Štai kodėl tokia kompanija kaip "Adobe" turi įdiegti kitas daugybę programų, kurios gali pakeisti skirtingus sudėtingesnės kompiuterinės programos aspektus. Naudodamas 32 bitų procesorių su atminties apribojimais, jis niekada nepasieks tokio pat sudėtingumo lygio, kokį gali padaryti visas kompiuteris.

Kas yra 64 bitų procesorius be 64 bitų OS?

Iki šiol mes kalbėjome apie procesorių galimybes, remdamiesi jų architektūra, tačiau čia svarbiausias dalykas. Visiškas procesoriaus naudojimas yra toks pat geras, kaip ir programinei įrangai. 64 bitų procesoriaus paleidimas su 32 bitų operacine sistema baigsis, o neproduktyvus daug procesoriaus skaičiavimo galimybių. 32 bitų operacinė sistema ketina naudoti pusę procesoriaus registrų, taip apribodama savo skaičiavimo galimybes. Vis tiek bus tokie patys apribojimai, kad esamas 32 bitų procesorius turi tą pačią operacinę sistemą.

Tai iš tikrųjų gana didelė problema. Dauguma architektūros pakeitimų, pvz., 64 bitų procesoriai paprastai reikalauja, kad jiems būtų parašyta visiškai nauja programų rinkinys. Tai didelė problema tiek aparatūros kūrėjams, tiek programinės įrangos kūrėjams. Programinės įrangos įmonės nenori rašyti naujos programinės įrangos, kol nėra techninės įrangos, kad būtų remiamas jų programinės įrangos pardavimas. Žinoma, aparatūros žmonės negali parduoti savo produkto, jei nėra programinės įrangos, kad ją palaikytų. Tai yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl įmonės procesoriai, tokie kaip Intel IA-64 Itanium, turėjo problemų. Architektūrai ir 32 bitų emuliacijai buvo parašyta mažai programinės įrangos, kad galėtumėte paleisti esamas operacines sistemas, smarkiai sulaužytas CPU.

Taigi, kaip "AMD" ir "Apple" susiduria su šia problema? "Apple" savo operacinei sistemai pradėjo naudoti 64 bitų pataisų. Tai padidina papildomą paramą, bet vis dar veikia 32 bitų OS. AMD pasirinko kitą maršrutą. Ji sukūrė savo procesorių, skirtą gimtoji "x86" 32 bitų operacinėms sistemoms valdyti, tada pridėjo papildomų 64 bitų registrų. Tai leidžia procesoriui paleisti 32 bitų kodą taip pat efektyviai, kaip ir 32 bitų procesorius, tačiau su dabartinėmis 64 bitų "Linux" versijomis ar būsimu "Windows XP 64" bus naudojamas visas procesoriaus procesoriaus potencialas.

Ar laikas tinkamas 64 bitų skaičiavimui?

Atsakymas į šį klausimą yra ir taip, ir ne. Pramonė pasiekia 32 bitų skaičiavimo ribas daugeliui aukštesnės klasės kompiuterių rinkos, pavyzdžiui, įmonių ir energijos vartotojų. Jei kompiuteriai turi didinti greitį ir apdoroti galia, reikia pereiti prie naujos kartos procesorių. Tai yra sistemos, kurioms paprastai reikia daug daugiau atminties ir didelių skaičių skaičiavimų, kurie tiesiogiai leis 64 bitų platformą.

Vartotojai yra skirtingas dalykas. Dauguma užduočių, kurias vidutiniškai naudoja vartotojas kompiuteryje, daugiau nei tinkamai aprėpia esama 32 bitų architektūra. Galų gale vartotojai pasieks tokią vietą, kur bus prasmės pereiti prie 64 bitų skaičiavimo, tačiau šiuo metu tai nėra. Kiek vartotojų iš ten bus tik 4 gigabaitų atminties kompiuterių sistemoje net per ateinančius dvejus metus?

Tikroji 64 bitų skaičiavimo nauda galų gale nuvers prie vartotojų. Gamintojai ir programinės įrangos kūrėjai nori apriboti produktų, kuriuos jie turi palaikyti, įvairovę, siekiant sumažinti išlaidas. Dėl to jie galiausiai sutelks dėmesį tik į 64 bitų aparatinės įrangos ir programinės įrangos gamybą. Iki to laiko tiems, kurie pasirenka būti ankstyvosioms įvaikinančioms moterims, važiuodamas bus baisus važiavimas.