32-bit vs 64-bit CPUer

Siden 2005 har Microsoft tilbudt både en 32-bit og 64-bit version af sit Windows-operativsystem. Det kan være svært at sige, hvad forskellene er, og hvorfor de betyder noget – i sidste ende er 64-bit overlegent, men det er ikke egnet til enhver computer.

Hvad er en 'bit'?

Ved beregning er en bit et enkelt binært ciffer, det har to mulige værdier, 1 og 0. For hver bit du tilføjer, fordobles antallet af mulige værdier, så for to bit har du to binære cifre og fire mulige værdier. For tre bit har du tre binære cifre og 8 mulige værdier og så videre. Ved 32-bit har du 232 mulige kombinationer eller 4.294.967.296 mulige værdier. Med 64 bit er der i alt 18.446.744.073.709.551.616 mulige værdier.

32-bit begrænsninger

I sig selv er begge disse tal imponerende, men de betyder ikke rigtig noget. En 32-bit-CPU er kun i stand til at bruge 32-bit registre til at lagre data og behandle 32-bit værdier.

Tip: Et register er et stykke ekstremt hurtig hukommelse, der gemmer de data, som CPU'en aktivt arbejder på.

Den vigtigste begrænsning ved en 32-bit CPU er mængden af ​​RAM, den kan understøtte. En 32-bit CPU kan kun adressere op til 4 GiB RAM, en 32-bit CPU er fysisk ikke i stand til at kalde adressen på noget RAM over dette beløb. For en lignelse fra den virkelige verden, forestil dig at udfylde en online formular med din adresse, men hvor du skal indtaste dit husnummer, tillader det kun to cifre, hvis du tilfældigvis bor i hus nummer 100, er du bare uheldig.

Tip: GiB betyder Gibibytes. Gibi er et præfiks designet til binære systemer som computere og er designet til at tage højde for det faktum, at standardpræfikset for giga (1.000.000.000) ikke er et helt tal i binært. I denne præfiksnotation er hvert trin i præfikset 1024 gange større end det foregående i stedet for 1000 gange. For eksempel er et kilogram 1000 gram og en kibibyte er 1024 bytes. Fire gibibytes er 4 x 1024 x 1024 x 1024 bytes eller 4.294.967.296 bytes.

Hvorfor du har brug for en 64-bit CPU

Realistisk set har moderne computere brug for mere end 4 GiB RAM for at kunne køre deres operativsystem og software godt. Windows 10 hævder, at den mindste nødvendige mængde RAM er 1 GB på en 32-bit CPU eller 2 GB på en 64-bit CPU. Hvis du prøver at køre en computer med så lidt RAM, vil du dog få en rigtig dårlig oplevelse. Selv med 4 GB RAM i dit system, vil du konstant løbe ind i problemer, hvor du løber tør for plads i din RAM og skal flytte data ud af det tilbage til din meget langsommere harddisk.

En masse moderne videospil, værktøjer som redigeringssoftware og endda Chrome med et rimeligt antal åbne faner kan alle bruge mere end 4 GB RAM alene. Selv mobiltelefoner kan skubbe grænserne for 4 GB RAM, når du tager hensyn til kravene til operativsystemet, baggrundsapps og et spil eller to. Efterhånden som teknologien udvikler sig, vil systemkravene fortsætte med at stige, overgangen til en 64-bit platform blev designet til at løse dette problem, før det blev for meget af et problem.

En 64-bit CPU er teoretisk i stand til at adressere de fulde 16 exbibyte RAM, men af ​​ydelses- og kompatibilitetsårsager er den nuværende standard "kun" at understøtte 4 pebibyte RAM.

Tip: En pebibyte og exbibyte er (omtrent) henholdsvis en million og en milliard gibibyte. Groft fordi disse er stigninger i binær, så de er virkelig i multipla af 1024 i stedet for 1000. Så de nøjagtige tal ville være henholdsvis 1.048.576 og 1.073.741.824 gibibyte.

Brug af en 64-bit CPU betyder, at mere RAM kan adresseres, men det betyder også, at hver adresse, registerværdi og nummer, som CPU'en håndterer, er større. Dette har ikke en mærkbar effekt på ydeevnen, men det betyder, at der kræves mere lagerplads til registerværdier osv.

For at drage fordel af den ekstra RAM skal du også bruge et 64-bit operativsystem, uden dette vil en 64-bit CPU blive hæmmet af operativsystemets 32-bit begrænsninger. Alle forbrugerorienterede 64-bit CPU'er og operativsystemer understøtter at køre 32-bit applikationer uden at der kræves ændringer. Så du behøver ikke bekymre dig om softwarekompatibilitet i næsten alle tilfælde.

I den virkelige verden er en 64-bit CPU ikke hurtigere end en 32-bit CPU for de fleste brugere. I nogle højtydende computerapplikationer, såsom supercomputere, kan arkitekturændringen have en effekt, men de fleste mennesker vil næppe bemærke en forskel.