32 bitu un 64 bitu centrālie procesori

Kopš 2005. gada Microsoft piedāvā gan savas Windows operētājsistēmas 32 bitu, gan 64 bitu versiju. Var būt grūti pateikt, kādas ir atšķirības un kāpēc tās ir svarīgas – galu galā 64 bitu sistēma ir pārāka, taču tā nav piemērota katram datoram.

Kas ir "maziņš"?

Skaitļošanā bits ir viens binārs cipars, tam ir divas iespējamās vērtības 1 un 0. Katram pievienotajam bitam iespējamo vērtību skaits dubultojas, tāpēc diviem bitiem ir divi bināri cipari un četras iespējamās vērtības. Trīs bitiem jums ir trīs bināri cipari un 8 iespējamās vērtības un tā tālāk. 32 bitu gadījumā jums ir 232 iespējamās kombinācijas vai 4 294 967 296 iespējamās vērtības. Ar 64 bitiem kopā ir 18 446 744 073 709 551 616 iespējamās vērtības.

32 bitu ierobežojumi

Abi šie skaitļi paši par sevi ir iespaidīgi, taču patiesībā neko nenozīmē. 32 bitu centrālais procesors datu glabāšanai un 32 bitu vērtību apstrādei var izmantot tikai 32 bitu reģistrus.

Padoms. Reģistrs ir ļoti ātras atmiņas daļa, kurā tiek glabāti dati, ar kuriem CPU aktīvi strādā.

Galvenais 32 bitu CPU ierobežojums ir RAM apjoms, ko tas var atbalstīt. 32 bitu centrālais procesors var adresēt tikai līdz 4 GiB RAM, 32 bitu centrālais procesors fiziski nespēj izsaukt RAM adresi, kas pārsniedz šo apjomu. Lai iegūtu līdzību reālajā pasaulē, iedomājieties, ka aizpildāt tiešsaistes veidlapu ar savu adresi, bet, ja jums ir jāievada mājas numurs, tajā var būt tikai divi cipari. Ja jūs dzīvojat mājā ar numuru 100, jums vienkārši nav paveicies.

Padoms. GiB nozīmē gibibaitus. Gibi ir prefikss, kas paredzēts binārajām sistēmām, piemēram, datoriem, un ir paredzēts, lai ņemtu vērā faktu, ka giga standarta prefikss (1 000 000 000) nav vesels binārais skaitlis. Šajā prefiksa apzīmējumā katrs prefiksa posms ir 1024 reizes lielāks nekā iepriekšējais, nevis 1000 reizes. Piemēram, viens kilograms ir 1000 grami un viens kibibaits ir 1024 baiti. Četri gibibaiti ir 4 x 1024 x 1024 x 1024 baiti jeb 4 294 967 296 baiti.

Kāpēc jums ir nepieciešams 64 bitu centrālais procesors

Reāli mūsdienu datoriem ir nepieciešams vairāk nekā 4 GiB RAM, lai tie varētu labi darbināt savu operētājsistēmu un programmatūru. Windows 10 apgalvo, ka minimālais nepieciešamais RAM apjoms ir 1 GB 32 bitu centrālajam procesoram vai 2 GB 64 bitu centrālajam procesoram. Tomēr, ja mēģināt darbināt datoru ar šo mazo RAM, jums būs ļoti slikta pieredze. Pat ja sistēmā ir 4 GB RAM, jūs pastāvīgi saskarsities ar problēmām, kuru dēļ RAM pietrūks vietas, un dati no tās būs jāpārvieto atpakaļ uz daudz lēnāko cieto disku.

Daudzas modernas videospēles, rīki, piemēram, rediģēšanas programmatūra, un pat pārlūks Chrome ar atvērtu ciļņu skaitu var izmantot vairāk nekā 4 GB RAM. Pat mobilie tālruņi var pārsniegt 4 GB RAM ierobežojumus, ja ņemat vērā operētājsistēmas, fona lietotņu un vienas vai divu spēļu prasības. Tehnoloģijai attīstoties, sistēmas prasības turpinās pieaugt, pāreja uz 64 bitu platformu tika izstrādāta, lai atrisinātu šo problēmu, pirms tā kļuva pārāk liela.

64 bitu centrālais procesors teorētiski spēj apstrādāt visus 16 eksbibaitus RAM, tomēr veiktspējas un saderības apsvērumu dēļ pašreizējais standarts paredz “tikai” atbalstīt 4 pebibaitus RAM.

Padoms. Pebibaits un eksbibaits ir (aptuveni) miljons un miljards gibibaitu. Aptuveni tāpēc, ka tie ir binārie palielinājumi, tāpēc tie patiešām ir 1024, nevis 1000 reizinātāji. Tātad precīzi skaitļi būtu attiecīgi 1 048 576 un 1 073 741 824 gibibaiti.

Izmantojot 64 bitu centrālo procesoru, var tikt adresēts vairāk RAM, taču tas nozīmē arī to, ka katra adrese, reģistra vērtība un numurs, ko CPU apstrādā, ir lielāks. Tam nav ievērojamas veiktspējas ietekmes, taču tas nozīmē, ka reģistra vērtībām utt. ir nepieciešams vairāk krātuves.

Lai izmantotu papildu operatīvo atmiņu, jums ir jāizmanto arī 64 bitu operētājsistēma, bez tās 64 bitu centrālais procesors tiks traucēts operētājsistēmas 32 bitu ierobežojumu dēļ. Visi uz patērētājiem orientētie 64 bitu CPU un operētājsistēmas atbalsta 32 bitu lietojumprogrammu darbību, neprasot nekādas izmaiņas. Tātad gandrīz visos gadījumos jums nav jāuztraucas par programmatūras saderību.

Reālajā pasaulē lielākajai daļai lietotāju 64 bitu centrālais procesors nav ātrāks par 32 bitu centrālo procesoru. Dažās augstas veiktspējas skaitļošanas lietojumprogrammās, piemēram, superdatoros, arhitektūras izmaiņas var ietekmēt, taču lielākā daļa cilvēku, visticamāk, nepamanīs atšķirību.