Kako lahko preklopite od 32 do 64 bita Izboljšajte računalništvo?
Uvod
Na tej točki so se vsi prenosni in namizni osebni računalniki preusmerili iz 32-bitnih do 64-bitnih procesorjev. Čeprav je tako, nekateri računalniki še vedno vsebujejo 32-bitne različice operacijskega sistema Windows, ki imajo nekatere posledice za koliko pomnilnika imajo dostop. Še vedno je nekaj mobilnih procesorjev nižjega razreda, ki uporabljajo 32-bitno, zato je programska oprema še vedno na voljo.
Veliko področje, kjer je 32-bitna in 64-bitna obdelava resnično težava, ima opraviti s tabličnimi procesorji . Večina mobilnih telefonov in tabličnih računalnikov še vedno uporablja 32-bitne procesorje. To je predvsem zato, ker so bolj učinkoviti, ko gre za njihovo porabo energije, strojna oprema pa je že omejena glede na velikost. Kljub temu pa 64-bitni procesorji postajajo bolj pogosti, zato je dobro razumeti, kako lahko 32-bitni ali 64-bitni procesor vpliva na izkušnjo vašega računalnika.
Razumevanje bitov
Vsi računalniški procesorji temeljijo na binarni matematiki zaradi tranzistorjev, ki sestavljajo polprevodnike znotraj čipov. Če želite stvari postaviti v zelo preprostem izrazu, je bit ena ali 1 ali shranjena na transistorju. Vsi procesorji se sklicujejo na njihovo sposobnost obdelave bitov. Za večino procesorjev je zdaj 64-bitov, za druge pa je lahko še vedno omejeno na samo 32-bitov. Torej, kaj pomeni število bitov?
Ta bitna ocena procesorja določa največjo številčno številko, s katero lahko obdeluje procesor. Največje število, ki ga je mogoče obdelati v enem urakovalnem ciklu, je enako 2 na moč (ali eksponent) bonitetnega razreda. Tako lahko 32-bitni procesor obdeluje številko do 2 ^ 32 ali približno 4,3 milijarde. Vsaka številka, ki je večja od tega, bo zahtevala več kot en urakovalni cikel. 64-bitni procesor lahko na drugi strani upravlja s številom 2 ^ 64 ali približno 18,4 kvintilonov (18,400,000,000,000,000,000). To pomeni, da bi 64-bitni procesor lahko učinkoviteje upravljal z velikim številom matematike. Zdaj procesorji strogo ne delajo matematike, ampak daljši niz pomeni, da lahko v enem samem uri izpopolni naprednejše ukaze, namesto da bi se morali razdeliti na večkratnik.
Torej, če imate dva primerljiva procesorja, ki delujejo z enako uro pri podobnih programskih ukazih, bi bil lahko 64-bitni procesor dvakrat hitrejši kot 32-bitni procesor. To ni povsem res, ker vsak cikel ciklov ne uporablja nujno vseh bitov v prehodu, vendar kadarkoli je večji od 32, 64 bit bo za to navodilo pol ure.
Pomnilnik je ključ
Eden od drugih elementov, na katere neposredno vpliva bitna ocena procesorja, je količina pomnilnika, ki ga lahko sistem podpira in dostopa. Oglejmo si trenutne 32-bitne platforme danes. Trenutno 32-bitni procesorji in operacijski sistem lahko v računalniku podpirajo skupno 4 GB pomnilnika. Od 4 gigabajtov pomnilnika lahko operacijski sistemi dodelijo le 2 gigabajta pomnilnika za določeno aplikacijo.
To je veliko bolj pomembno, ko gre za laptop in namizne osebne računalnike . To je zato, ker imajo dostop do bolj zapletenih programov in aplikacij, da ne omenjamo prostora za pomnilnik za procesorje. Mobilni procesorji imajo na drugi strani omejen prostor in na splošno pomnilnik integriran v procesor. Kot rezultat, celo vrhunski procesorji za pametne telefone in tablične računalnike običajno vsebujejo samo 2 GB pomnilnika, tako da ne doseže omejitev 4 GB.
Zakaj je to pomembno? No, količina pomnilnika, ki je procesor vplivala na kompleksnost programov. Večina manjših tabličnih računalnikov in telefonov nima zmožnosti uporabe izjemno zapletenih aplikacij, kot je Photoshop . To je razlog, zakaj družba, kot je Adobe, mora postaviti druge številne aplikacije, ki lahko opravljajo različne vidike enega bolj zapletenega računalniškega programa. Z 32-bitnim procesorjem s svojimi omejitvami pomnilnika to nikoli ne bo doseglo enake ravni kompleksnosti, ki bi jo lahko polni osebni računalnik.
Kaj je 64-bitni CPU brez 64-bitnega OS?
Doslej smo govorili o zmogljivostih procesorjev, ki temeljijo na njihovi arhitekturi, vendar je tukaj ključna točka. Celotna uporaba procesorja je enako dobra kot programska oprema, napisana za to. Zagon 64-bitnega procesorja z 32-bitnim operacijskim sistemom se bo končal z izgubo velike količine računalniškega potenciala procesorja. 32-bitni operacijski sistem bo uporabljal le polovico registrov procesorja, s čimer bo omejeval svoje računalniške zmožnosti. Še vedno bodo imele vse enake omejitve, ki jih ima obstoječi 32-bitni procesor z istim OS-jem.
To je pravzaprav dokaj velik problem. Večina sprememb v arhitekturi, kot so 64-bitni procesorji, običajno zahtevajo povsem nov nabor programov za njih. To je velik problem za proizvajalce strojne opreme in izdelovalce programske opreme. Podjetja programske opreme ne želijo pisati nove programske opreme, dokler strojna oprema ni tam, da podpira njihovo prodajo programske opreme. Seveda ljudje strojne opreme ne morejo prodati svojega izdelka, razen če obstaja programska oprema za podporo. To je eden od glavnih razlogov, zakaj podjetja CPU-ji, kot je IA-64 Itanium iz Intel, so imeli težave. Za arhitekturo je bilo napisano malo programske opreme in 32-bitna emulacija za zagon obstoječih operacijskih sistemov je močno oslabila CPU.
Torej, kako sta AMD in Apple rešili ta problem? Apple je začel dodati 64-bitne popravke za svoj operacijski sistem. To dodaja nekaj dodatne podpore, vendar se še vedno izvaja na 32-bitnem OS. AMD je sprejel drugačno pot. Zasnoval je svoj procesor za rokovanje s 32-bitnimi operacijskimi sistemi x86 native in nato dodal dodatne 64-bitne registre. To omogoča procesorju, da deluje 32-bitno kodo tako učinkovito kot 32-bitni procesor, toda z obstoječimi 64-bitnimi različicami Linuxa ali prihajajočim operacijskim sistemom Windows XP 64 bo izkoristila celoten procesorski potencial CPU-ja.
Je pravi čas za 64-bitno računalništvo?
Odgovor na to vprašanje je tako da in ne. Industrija dosega meje 32-bitnega računalništva za večji del računalnika višjega računalnika, kot so podjetja in porabniki energije. Če računalniki povečajo hitrost in procesno moč, je treba narediti skok na naslednjo generacijo procesorjev. To so sistemi, ki na splošno zahtevajo veliko več pomnilnika in velikih številskih izračunov, ki bodo dobili neposredne prednosti 64-bitne platforme.
Potrošniki so drugačna zadeva. Veliko nalog, ki jih povprečni potrošnik opravlja v računalniku, je več kot dovolj zajeta v obstoječi 32-bitni arhitekturi. Sčasoma bodo uporabniki dosegli točko, kjer bo preklop na 64-bitno računalništvo smiselno, vendar trenutno ne. Koliko potrošnikov bo v računalniškem sistemu verjetno celo imelo 4 gigabajta spomina celo v naslednjih dveh letih?
Resnične prednosti 64-bitnega računalništva bodo sčasoma popeljale do potrošnikov. Proizvajalci in razvijalci programske opreme radi omejijo raznolikost izdelkov, ki jih morajo podpirati, da bi poskušali zmanjšati stroške. Zaradi tega se bodo sčasoma osredotočili izključno na proizvodnjo 64-bitne strojne in programske opreme. Do takrat bo postala neumna vožnja tistim, ki se odločijo, da bodo zgodaj posvojitelji.