Miten Switch 32-64-bittinen parantaa Computing?
esittely
Tässä vaiheessa kaikki kannettavat tietokoneet ja työasemat ovat siirtyneet 32-bittisestä 64-bittiseen prosessoriin. Vaikka näin onkin, joillakin tietokoneilla on vielä 32-bittiset Windows-versiot, joilla on vaikutuksia siihen, kuinka paljon muistia he voivat käyttää. Muutamia matala-end-mobiiliprosessoreita, jotka käyttävät 32-bittisiä, on edelleen olemassa, mistä syystä ohjelmisto on edelleen käytettävissä.
Suuri alue, jossa 32-bittinen 64-bittinen käsittely on todella ongelma liittyy tablettiprosessoreihin . Useimmat matkapuhelimet ja tabletit käyttävät tällä hetkellä 32-bittisiä prosessoreita. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että ne ovat yleensä tehokkaampia tehonkäytön suhteen ja laitteisto on jo rajoitettu kokoon. 64-bittiset prosessorit ovat kuitenkin yhä yleisempiä, joten on hyvä ymmärtää, miten 32-bittinen tai 64-bittinen prosessori voi vaikuttaa tietokoneesi käyttökokemukseen.
Bittien ymmärtäminen
Kaikki tietokoneprosessorit perustuvat binääriseen matematiikkaan transistoreiden vuoksi, jotka käsittävät puolijohdeja sirujen sisällä. Asioiden tekeminen hyvin yksinkertaisilla termeillä, bitti on yksittäinen 1 tai 0 joko tallennettu transistorin käsittelemään. Kaikille prosessoreille viitataan niiden bittikäsittelykykyllä. Useimmille prosessoreille nyt tämä on 64-bittiä, mutta muille, se voi silti olla vain 32-bittinen. Joten mitä bittimäärä tarkoittaa?
Prosessorin bittinopeus määrittää suurimman numeerisen numeron, jota prosessori pystyy käsittelemään. Suurin määrä, joka voidaan käsitellä yhdellä kellojaksolla, vastaa 2: n teho (tai eksponentti) bittinumerosta. Näin ollen 32-bittinen prosessori voi käsitellä enintään 2 ^ 32 tai noin 4,3 miljardia. Kaikkien suurempien lukujen määrä vaatii useamman kuin yhden kellojakson käsitellä. 64-bittinen prosessori voi toisaalta käsitellä useita 2 ^ 64 tai noin 18,4 kvintilli (18,400,000,000,000,000,000). Tämä tarkoittaa sitä, että 64-bittinen prosessori pystyy tehokkaammin käsittelemään suurta määrää matematiikkaa. Nyt prosessorit eivät vain tee matematiikkaa tiukasti, mutta pidempi merkkijono tarkoittaa sitä, että se voi suorittaa enemmän kehittyneitä komentoja yhdellä kellojaksolla sen sijaan, että ne olisi jaettava useiksi.
Joten, jos sinulla on kaksi samankaltaista suoritinta, jotka toimivat samassa kellotaajuudessa, annetaan samat ohjelmointikomennot, 64-bittinen prosessori voi olla tehokkaasti kaksi kertaa nopeampi kuin 32-bittinen prosessori. Tämä ei ole täysin totta, koska jokainen kellojakso ei välttämättä käytä kaikkia bittejä passissa, mutta aina kun se on suurempi kuin 32, 64 bittiä kestää puoli aikaa kyseiselle opetukselle.
Muisti on avain
Yksi muista kohteista, jotka suoraan vaikuttavat prosessorin bittiryhmään, on sen muistin määrä, jota järjestelmä voi tukea ja käyttää. Katsotaan nyt nykyisiä 32-bittisiä alustoja. Tällä hetkellä 32-bittiset prosessorit ja käyttöjärjestelmä voivat tukea yhteensä 4 gigatavua muistia tietokoneessa. 4 gigatavun muistista käyttöjärjestelmät voivat jakaa vain 2 gigatavua muistia tietylle sovellukselle.
Tämä on paljon tärkeämpää kannettavien tietokoneiden ja työpöydän henkilökohtaisissa tietokoneissa . Tämä johtuu siitä, että niillä on pääsy monimutkaisiin ohjelmiin ja sovelluksiin, joissa ei mainita tilaa muistiin prosessoreille. Mobiiliprosessoreilla on toisaalta rajallinen tila ja muistissa on yleensä sisäänrakennettu prosessori. Tämän seurauksena älypuhelinten ja tablettien huippuprosessoreilla on yleensä vain 2 Gt muistia, joten ne eivät saavuta 4 Gt: n raja-arvoja.
Miksi tämä asia on? No, prosessorin muistin määrä on vaikuttanut ohjelmien monimutkaisuuteen. Useimmilla pienemmillä tablet-laitteilla ja puhelimilla ei ole kykyä käyttää erittäin monimutkaisia sovelluksia, kuten Photoshopia . Siksi Adobe -yrityksen on tuotava monia muita sovelluksia, jotka tekevät yksittäisen monimutkaisen PC-ohjelman eri osa-alueet. Käyttämällä 32-bittistä prosessoria muistirajoituksineen, se ei koskaan saavuta yhtä monimutkaista tasoa kuin koko henkilökohtainen tietokone pystyy.
Mikä on 64-bittinen suorittimen ilman 64-bittistä käyttöjärjestelmää?
Tähän asti olemme puhuneet prosessorien valmiuksista arkkitehtuurinsa perusteella, mutta tässä on tärkeä asia. Prosessorin täysi käyttö on vain yhtä hyvä kuin siihen kirjoitettu ohjelmisto. 64-bittisen prosessorin suorittaminen 32-bittisellä käyttöjärjestelmällä päättyy tuhlaamaan suurta määrää prosessorin laskentapotentiaalia. 32-bittinen käyttöjärjestelmä käyttää vain puolet prosessorin rekistereistä, mikä rajoittaa sen laskentakykyä. Siinä on edelleen kaikki samat rajoitukset sille, että nykyisellä 32-bittisellä prosessorilla on sama käyttöjärjestelmä.
Tämä on oikeastaan melko suuri ongelma. Useimmat arkkitehtuurimuutokset, kuten 64-bittiset prosessorit, edellyttävät yleensä täysin uusia ohjelmia. Tämä on suuri ongelma sekä laitevalmistajille että ohjelmiston valmistajille. Ohjelmistoyhtiöt eivät halua kirjoittaa uutta ohjelmistoa, ennen kuin laitteisto on siellä tukemaan ohjelmistomyyntiään. Tietenkin laitteisto ihmiset eivät voi myydä tuotteitaan, ellei ohjelmistoa tueta. Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi Intelin IA-64 Itanium-prosessoreilla oli ongelmia. Arkkitehtuurille kirjoitettu ohjelmisto oli vähäinen ja sen 32-bittinen emulointi käyttämään olemassa olevia käyttöjärjestelmiä rankaisi voimakkaasti prosessoria.
Joten, miten AMD ja Apple lähestyvät tätä ongelmaa? Apple on aloittanut 64-bittiset korjaustiedostot käyttöjärjestelmälleen. Tämä lisää lisää tukea, mutta se toimii edelleen 32-bittisellä käyttöjärjestelmällä. AMD on ottanut toisen reitin. Se on suunnitellut prosessorin käsittelemään natiivi x86-32-bittisiä käyttöjärjestelmiä ja lisää sitten 64-bittisiä rekistereitä. Tämä mahdollistaa prosessorin suorittavan 32-bittisen koodin yhtä tehokkaasti kuin 32-bittinen prosessori, mutta nykyisten 64-bittisten Linux-versioiden tai tulevan Windows XP 64: n kanssa se hyödyntää prosessorin täydellistä prosessointipotentiaalia.
Onko aika oikealle 64-bittiselle tietojenkäsittelylle?
Vastaus tähän kysymykseen on sekä kyllä että ei. Teollisuus on saavuttanut 32-bittisen tietojenkäsittelyn rajat suurimmille tietokonemarkkinoille, kuten yritys- ja sähkökäyttäjille. Jos tietokoneiden on lisättävä nopeuksilla ja käsittelyteholla, on välttämätöntä siirtyä seuraavaan sukupolveen. Nämä järjestelmät vaativat yleensä paljon enemmän muistia ja suuria lukuja, jotka saavat 64-bittisen alustan suorat edut.
Kuluttajat ovat erilainen asia. Suuri osa tehtävistä, joita keskivertokuluttaja tekee tietokoneella, kattaa nykyisen 32-bittisen arkkitehtuurin riittävästi. Lopulta käyttäjät pääsevät siihen pisteeseen, jossa siirtyminen 64-bittiseen tietojenkäsittelyyn on järkevää, mutta tällä hetkellä se ei ole. Kuinka monta kuluttajaa siellä todennäköisesti jopa 4 gigatavua muistia tietokonejärjestelmässä edes seuraavien kahden vuoden aikana?
64-bittisen tietojenkäsittelyn todelliset hyödyt lopulta laskevat kuluttajille. Valmistajat ja ohjelmistokehittäjät haluavat rajoittaa niiden tuotteiden valikoimaa, joita heidän on tuettava yrittääkseen vähentää kustannuksia. Tämän vuoksi he keskittyvät lopulta vain 64-bittisten laitteistojen ja ohjelmistojen tuotantoon. Siihen asti se tulee olemaan kuoppainen ratsastaa niille, jotka haluavat olla varhaisempia.