32-bit vs 64-bit CPUer

Siden 2005 har Microsoft tilbudt både en 32-biters og 64-biters versjon av sitt Windows-operativsystem. Det kan være vanskelig å si hva forskjellene er, og hvorfor de betyr noe – til syvende og sist er 64-bits overlegent, men det er ikke egnet for alle datamaskiner.

Hva er litt?

I databehandling er en bit et enkelt binært siffer, den har to mulige verdier, 1 og 0. For hver bit du legger til dobles antall mulige verdier, så for to biter har du to binære sifre og fire mulige verdier. For tre biter har du tre binære sifre og 8 mulige verdier og så videre. Ved 32-biter har du 232 mulige kombinasjoner eller 4.294.967.296 mulige verdier. Med 64 biter er det totalt 18.446.744.073.709.551.616 mulige verdier.

32-biters begrensninger

I seg selv er begge disse tallene imponerende, men de betyr egentlig ingenting. En 32-bits CPU er kun i stand til å bruke 32-bits registre til å lagre data og behandle 32-bits verdier.

Tips: Et register er et stykke ekstremt raskt minne som lagrer dataene som CPU-en jobber aktivt med.

Hovedbegrensningen til en 32-bits CPU er mengden RAM den kan støtte. En 32-bits CPU kan bare adressere opptil 4 GiB RAM, en 32-bits CPU er fysisk ikke i stand til å ringe adressen til noe RAM over dette beløpet. For en virkelighetsliknelse, forestill deg å fylle ut et nettskjema med adressen din, men der du trenger å skrive inn husnummeret ditt tillater det bare to sifre, hvis du tilfeldigvis bor i husnummer 100, er du rett og slett uheldig.

Tips: GiB betyr Gibibytes. Gibi er et prefiks designet for binære systemer som datamaskiner og er designet for å ta hensyn til det faktum at standardprefikset til giga (1 000 000 000) ikke er et heltall i binær. I denne prefiksnotasjonen er hvert trinn av prefikset 1024 ganger større enn det forrige, i stedet for 1000 ganger. For eksempel er ett kilo 1000 gram og en kibibyte er 1024 byte. Fire gibibyte er 4 x 1024 x 1024 x 1024 byte, eller 4 294 967 296 byte.

Hvorfor du trenger en 64-bits CPU

Realistisk sett trenger moderne datamaskiner mer enn 4 GiB RAM for å kunne kjøre operativsystemet og programvaren godt. Windows 10 hevder at den minste nødvendige mengden RAM er 1 GB på en 32-bit CPU eller 2 GB på en 64-bit CPU. Hvis du prøver å kjøre en datamaskin med så lite RAM, vil du imidlertid få en veldig dårlig opplevelse. Selv med 4 GB RAM i systemet ditt, vil du stadig støte på problemer der du går tom for plass i RAM-en og må flytte data ut av den tilbake til den mye tregere harddisken din.

Mange moderne videospill, verktøy som redigeringsprogramvare og til og med Chrome med et stort antall åpne faner kan alle bruke mer enn 4 GB RAM på egen hånd. Selv mobiltelefoner kan presse grensene på 4 GB RAM når du tar hensyn til kravene til operativsystemet, bakgrunnsapper og et spill eller to. Etter hvert som teknologien skrider frem, vil systemkravene fortsette å øke, overgangen til en 64-biters plattform ble designet for å løse dette problemet, før det ble for mye av et problem.

En 64-bits CPU er teoretisk i stand til å adressere hele 16 exbibyte RAM, men av ytelses- og kompatibilitetsgrunner er den nåværende standarden "bare" å støtte 4 pebibyte RAM.

Tips: En pebibyte og exbibyte er (omtrent) henholdsvis en million og en milliard gibibyte. Omtrent fordi disse er økninger i binær, så de er egentlig i multipler av 1024 i stedet for 1000. Så de nøyaktige tallene vil være henholdsvis 1.048.576 og 1.073.741.824 gibibyte.

Å bruke en 64-bit CPU betyr at mer RAM kan adresseres, men det betyr også at hver adresse, registerverdi og tall som CPU håndterer er større. Dette har ingen merkbar ytelsespåvirkning, men det betyr at det kreves mer lagringsplass for registerverdier osv.

For å dra nytte av den ekstra RAM-en må du også bruke et 64-bits operativsystem, uten dette vil en 64-bits CPU bli hemmet av 32-bits begrensningene til operativsystemet. Alle forbrukerorienterte 64-bits CPUer og operativsystemer støtter kjøring av 32-bits applikasjoner uten at det kreves endringer. Så du trenger ikke å bekymre deg for programvarekompatibilitet i nesten alle tilfeller.

I den virkelige verden er en 64-bits CPU ikke raskere enn en 32-bits CPU for de fleste brukere. I noen høyytelses databehandlingsapplikasjoner, for eksempel superdatamaskiner, kan arkitekturendringen ha en effekt, men de fleste vil neppe merke noen forskjell.