32bitové vs 64bitové CPU

Od roku 2005 Microsoft nabízí 32bitovou i 64bitovou verzi svého operačního systému Windows. Může být těžké říci, jaké jsou rozdíly a proč na nich záleží – nakonec je 64bitová verze lepší, ale není vhodná pro každý počítač.

Co je to „kousek“?

Ve výpočetní technice je bit jedna binární číslice, má dvě možné hodnoty, 1 a 0. Pro každý bit, který přidáte, se počet možných hodnot zdvojnásobí, takže pro dva bity máte dvě binární číslice a čtyři možné hodnoty. Pro tři bity máte tři binární číslice a 8 možných hodnot a tak dále. U 32bitů máte 232 možných kombinací nebo 4 294 967 296 možných hodnot. S 64 bity je celkem 18 446 744 073 709 551 616 možných hodnot.

32bitová omezení

Sama o sobě jsou obě tato čísla působivá, ale ve skutečnosti nic neznamenají. 32bitový CPU je schopen používat pouze 32bitové registry k ukládání dat a zpracování 32bitových hodnot.

Tip: Registr je kus extrémně rychlé paměti, která ukládá data, se kterými CPU aktivně pracuje.

Hlavním omezením 32bitového CPU je množství paměti RAM, kterou může podporovat. 32bitový CPU může adresovat pouze až 4 GiB RAM, 32bitový CPU není fyzicky schopen volat adresu žádné RAM nad toto množství. Pro přirovnání v reálném světě si představte, že vyplníte online formulář se svou adresou, ale tam, kde potřebujete zadat číslo domu, povoluje pouze dvě číslice, pokud náhodou bydlíte v domě číslo 100, máte prostě smůlu.

Tip: GiB znamená Gibibajty. Gibi je předpona určená pro binární systémy, jako jsou počítače, a je navržena tak, aby umožňovala skutečnost, že standardní předpona giga (1 000 000 000) není celé číslo v binární podobě. V tomto zápisu předpony je každá fáze předpony 1024krát větší než předchozí, nikoli 1000krát. Například jeden kilogram je 1000 gramů a jeden kibibajt je 1024 bajtů. Čtyři gibibajty jsou 4 x 1024 x 1024 x 1024 bajtů nebo 4 294 967 296 bajtů.

Proč potřebujete 64bitový CPU

Realisticky, moderní počítače potřebují více než 4 GiB RAM, aby mohly dobře provozovat svůj operační systém a software. Windows 10 tvrdí, že minimální požadovaná velikost paměti RAM je 1 GB na 32bitovém CPU nebo 2 GB na 64bitovém CPU. Pokud se však pokusíte spustit počítač s tak malou pamětí RAM, budete mít opravdu špatnou zkušenost. I se 4 GB RAM ve vašem systému budete neustále narážet na problémy, kdy vám dochází místo v RAM a musíte z ní přesouvat data zpět na váš mnohem pomalejší pevný disk.

Mnoho moderních videoher, nástrojů, jako je software pro úpravy, a dokonce i Chrome s velkým počtem otevřených karet, to vše může využívat více než 4 GB RAM. Dokonce i mobilní telefony mohou posunout hranice 4 GB RAM, když vezmete v úvahu požadavky operačního systému, aplikací na pozadí a hry nebo dvou. Vzhledem k tomu, že technologie postupuje, požadavky na systém se budou i nadále zvyšovat, přechod na 64bitovou platformu byl navržen tak, aby tento problém vyřešil, než se stal příliš velkým problémem.

64bitový CPU je teoreticky schopen adresovat celých 16 exbibajtů RAM, nicméně z důvodů výkonu a kompatibility je současným standardem podpora „pouze“ 4 pebibajty RAM.

Tip: Pebibajt a exbibajt jsou (zhruba) milion a miliarda gibibajtů. Zhruba proto, že se jedná o nárůsty v binárním formátu, jsou ve skutečnosti v násobcích 1024 spíše než 1000. Přesná čísla by tedy byla 1 048 576 respektive 1 073 741 824 gibibajtů.

Použití 64bitového CPU znamená, že lze adresovat více RAM, ale také to znamená, že každá adresa, hodnota registru a číslo, které CPU zpracovává, je větší. Nemá to znatelný dopad na výkon, ale znamená to, že je potřeba více úložiště pro hodnoty registru atd.

Abyste mohli využít extra RAM, musíte také použít 64bitový operační systém, bez něj bude 64bitový CPU omezován 32bitovými omezeními operačního systému. Všechny 64bitové procesory a operační systémy orientované na spotřebitele podporují spouštění 32bitových aplikací bez nutnosti jakýchkoli změn. O kompatibilitu softwaru se tedy nemusíte starat téměř ve všech případech.

V reálném světě není 64bitový CPU pro většinu uživatelů rychlejší než 32bitový CPU. U některých vysoce výkonných počítačových aplikací, jako jsou superpočítače, může mít změna architektury vliv, ale většina lidí si rozdíl pravděpodobně nevšimne.