32-bitové vs 64-bitové CPU

Od roku 2005 Microsoft ponúka 32-bitovú aj 64-bitovú verziu svojho operačného systému Windows. Môže byť ťažké povedať, aké sú rozdiely a prečo na nich záleží – v konečnom dôsledku je 64-bit lepší, ale nie je vhodný pre každý počítač.

Čo je to „bit“?

Vo výpočtovej technike je bit jedna binárna číslica, má dve možné hodnoty, 1 a 0. Pre každý bit, ktorý pridáte, sa počet možných hodnôt zdvojnásobí, takže pre dva bity máte dve binárne číslice a štyri možné hodnoty. Pre tri bity máte tri binárne číslice a 8 možných hodnôt atď. Pri 32-bitoch máte 232 možných kombinácií alebo 4 294 967 296 možných hodnôt. Pri 64 bitoch je celkom 18 446 744 073 709 551 616 možných hodnôt.

32-bitové obmedzenia

Samy o sebe sú obe tieto čísla pôsobivé, ale v skutočnosti nič neznamenajú. 32-bitový CPU je schopný používať iba 32-bitové registre na ukladanie údajov a spracovanie 32-bitových hodnôt.

Tip: Register je časť extrémne rýchlej pamäte, ktorá ukladá dáta, na ktorých CPU aktívne pracuje.

Hlavným obmedzením 32-bitového CPU je množstvo pamäte RAM, ktorú môže podporovať. 32-bitový CPU dokáže adresovať iba 4 GiB RAM, 32-bitový CPU nie je fyzicky schopný volať adresu žiadnej RAM nad toto množstvo. Pre reálnu podobu si predstavte, že vyplníte online formulár s vašou adresou, no tam, kde potrebujete zadať číslo domu, povoľuje len dve číslice, ak náhodou bývate v dome s číslom 100, máte smolu.

Tip: GiB znamená Gibibajty. Gibi je predpona navrhnutá pre binárne systémy, ako sú počítače, a je navrhnutá tak, aby umožnila skutočnosť, že štandardná predpona giga (1 000 000 000) nie je celé číslo v binárnom kóde. V tomto zápise predpony je každý stupeň predpony 1024-krát väčší ako predchádzajúci, a nie 1000-krát. Napríklad jeden kilogram je 1000 gramov a jeden kibibajt je 1024 bajtov. Štyri gibibajty sú 4 x 1024 x 1024 x 1024 bajtov alebo 4 294 967 296 bajtov.

Prečo potrebujete 64-bitový procesor

Reálne, moderné počítače potrebujú viac ako 4 GiB RAM, aby mohli dobre bežať svoj operačný systém a softvér. Windows 10 tvrdí, že minimálne požadované množstvo pamäte RAM je 1 GB na 32-bitovom CPU alebo 2 GB na 64-bitovom CPU. Ak sa však pokúsite spustiť počítač s tou malou pamäťou RAM, budete mať naozaj zlý zážitok. Dokonca aj so 4 GB pamäte RAM vo vašom systéme budete neustále narážať na problémy, v ktorých vám dochádza miesto v pamäti RAM a musíte z nej presúvať dáta späť na váš oveľa pomalší pevný disk.

Veľa moderných videohier, nástrojov, ako je softvér na úpravu, a dokonca aj prehliadač Chrome s veľkým počtom otvorených kariet, môžu využívať viac ako 4 GB pamäte RAM. Dokonca aj mobilné telefóny môžu posunúť hranice 4 GB RAM, ak vezmete do úvahy požiadavky operačného systému, aplikácií na pozadí a hry alebo dvoch. S technologickým pokrokom sa systémové požiadavky budú neustále zvyšovať, prechod na 64-bitovú platformu bol navrhnutý tak, aby tento problém vyriešil skôr, ako sa stal príliš veľkým problémom.

64-bitový CPU je teoreticky schopný adresovať celých 16 exbibajtov RAM, avšak z dôvodov výkonu a kompatibility je súčasným štandardom podpora „iba“ 4 pebibajtov RAM.

Tip: Pebibajt a exbibajt sú (zhruba) milión a miliarda gibibajtov. Zhruba preto, že ide o prírastky v binárnom systéme, sú v skutočnosti v násobkoch 1024 a nie 1000. Presné čísla by teda boli 1 048 576 a 1 073 741 824 gibibajtov.

Použitie 64-bitového CPU znamená, že je možné adresovať viac RAM, ale tiež to znamená, že každá adresa, hodnota registra a číslo, ktoré CPU spracováva, sú väčšie. Nemá to výrazný vplyv na výkon, ale znamená to, že je potrebný väčší úložný priestor pre hodnoty registra atď.

Ak chcete využiť extra RAM, musíte tiež použiť 64-bitový operačný systém, bez toho bude 64-bitový CPU obmedzovaný 32-bitovými obmedzeniami operačného systému. Všetky 64-bitové CPU a operačné systémy orientované na zákazníka podporujú spúšťanie 32-bitových aplikácií bez toho, aby boli potrebné akékoľvek zmeny. Takmer vo všetkých prípadoch sa teda nemusíte obávať o kompatibilitu softvéru.

V skutočnom svete nie je 64-bitový procesor pre väčšinu používateľov rýchlejší ako 32-bitový. V niektorých vysokovýkonných počítačových aplikáciách, ako sú superpočítače, môže mať zmena architektúry vplyv, no väčšina ľudí si rozdiel pravdepodobne nevšimne.