Co je to 64bitový výpočet?

Technologický průmysl je hojný s buzzwords. Balení počítače nebo počítačového hardwaru je přeplněné technickými pojmy a odznaky. Jeden z nejvýznamnějších je 64-bit. Vyvolává tedy otázku, co přesně znamená 64-bit? Co to znamená? A co je nejdůležitější, co to pro vás znamená?

Tento článek slouží jako technické a praktické vysvětlení o povaze 64-bitové výpočetní techniky.

Co je to 64bitový výpočetní systém?

Informace v počítačích jsou obvykle reprezentovány v bitech, binární posloupnosti (co je binární Co je binární? [Vysvětlení technologie] Co je binární? [Vysvětlení technologie] Vzhledem k tomu, že binární je tak absolutně zásadní pro existenci počítačů, zdá se zvláštní, že Nikdy jsem se tímto tématem nezabýval - takže dnes jsem si myslel, že dám stručný přehled toho, co binárních…?) těch a nul. Čím více bitů máte, tím více informací můžete reprezentovat. Konkrétně posloupnost n bity mohou představovat 2ⁿ různé informace.

Mnoho hardwarových komponent nepracuje s nepřetržitým tokem dat, ale spíše zpracovává data v blocích, omezená určitou bitovou velikostí. Procesor Co je procesor a co dělá? Co je CPU a co dělá? Výpočtové zkratky jsou matoucí. Co je vlastně CPU? A potřebuji čtyřjádrový nebo dvoujádrový procesor? A co AMD nebo Intel? Jsme tu, abychom vám pomohli vysvětlit rozdíl! je podobně omezeno jeho velikost slova: přirozená jednotka dat procesoru. Tato velikost slova mimo jiné určuje množství informací, které lze zpracovat najednou (během jednoho cyklu hardwarových hodin) a množství paměti RAM, ke které lze přistupovat.

Když mluvíme o 64bitovém procesoru, máme na mysli v podstatě procesor s 64bitovou velikostí slova.

Operační systém má klíčovou roli při komunikaci s hardwarovými komponenty. Je to operační systém, který zpracovává plánování procesů, adresování paměti a přístup k úložišti. Aby bylo možné plně využívat 64bitový hardware, musí operační systém také zvýšit svou hru. Z tohoto důvodu je 32bitové a 64bitové rozlišení přenášeno do operačního systému (např. Existuje samostatná 64bitová verze systému Windows). 64bitový operační systém je tedy takový, který je určen k využívání 64bitového hardwaru.

Na trhu spotřebitelských počítačů se 64bitová výpočetní technika používá k označení kombinace 64bitového hardwaru (zejména procesoru) a 64bitového operačního systému..

Od 32bitového do 64bitového

Před několika desítkami let bylo původně navrženo 32bitové procesory, délka slova 32 bitů se zdála spousta. Tehdy byly standardy 4 MB paměti, takže 4 gigabajty (limit adresování paměti 32bitového procesoru) byly považovány za astronomické. Rozdíl doufal, že poskytne dostatek vyrovnávací paměti, aby vydržel zkoušku času.

Jak víme teď, nebylo to úplně správné. Čtyři a osm gigabajtových kapacit paměti je dnes pro nový spotřební hardware standardem. U komerčního hardwaru, serverů a výkonných stolních počítačů se pravidelně používá ještě více paměti. Za několik let budou tato čísla znovu zakrslá.

V několika oblastech se současný hardware blíží hranici toho, čeho lze realisticky dosáhnout pomocí 32bitové architektury. Odvětví je nyní v přechodném období mezi 32bitovými a 64bitovými počítači. Díky několika snahám zajistit zpětnou kompatibilitu (více o tom později) by se to mělo ukázat jako relativně bezbolestný přechod.

Výhody 64bitového výpočtu

Krok od 32bitového po 64bitový výpočet má pro uživatele několik praktických výhod. Nejvýznamnější jsou účinky na rychlost zpracování a kapacitu paměti.

Rychlost a přesnost

Při 64bitové velikosti slova se velikost bloků, které váš procesor dokáže zpracovat s daty, zdvojnásobí. Ještě důležitější je, že specifikace x86-64 zvyšuje počet univerzálních registrů z 8 na 16, což 64bitový procesor technicky urychluje.

To také ovlivňuje přesnost, kterou může procesor dosáhnout ve svých výpočtech; Koneckonců, procesor může použít dvakrát tolik bitů, aby reprezentoval jediné číslo. Se 64 bity můžete vydělat více než 4 miliardy krát tolik kombinací, kolik byste měli s 32 bity.

Větší podpora paměti

Při práci s RAM počítače se používají adresy paměti. Tyto adresy paměti zprostředkují umístění instrukcí nebo dat ve fyzické paměti počítače (RAM). Přestože bylo navrženo mnoho chytrých adresovacích schémat, počet dostupných adres je vázán maximálním počtem bitů, které jej obsahují..

Pro 32bitové výpočty lze teoreticky oslovit RAM v hodnotě 4 gigabajty. Pokud do 32bitového nastavení vložíte více paměti RAM, procesor prostě nemůže najít další paměť. Ve skutečnosti je situace ještě hroznější než ta. Některé operační systémy rezervují část dostupné paměti pro jádro operačního systému. Windows například obvykle nárokují mezi 1 a 2 gigabajty pro použití v jádře, což dále snižuje množství paměti dostupné aplikacím v uživatelském prostoru.

Pokud chcete použít více než 4 gigabajty paměti, nabízí 64bitové řešení řešení. Těchto 32 dalších bitů dává 64bitovým schématům adresování teoretickou horní hranici 16 exabajtů (to je 16 miliard gigabajtů nebo 16 milionů terabajtů). Ve skutečnosti je počet nižší. Abychom vám naznačili, aktuální AMD64 (což je verze AMD specifikace x86-64) podporuje fyzický adresový prostor o velikosti 256 terabajtů.

Mapování paměti

Paměť počítače je o několik řádů rychlejší než úložiště počítače - dokonce i úložiště SSD. Mapování paměti se používá k urychlení některých interakcí úložiště. Zjednodušeně načítá soubory přístupné z úložiště do paměti počítače, čímž zrychluje následný přístup.

Mapování paměti bylo používáno operačními systémy již nějakou dobu, takže to není nic nového pro 64bitové výpočty. Existuje však značný trend rostoucí velikosti souborů. Velká data, velké video, velké hry atd. S maximem 4 gigabajtů pro paměť počítače (viz výše uvedená část) je mapování paměti také pomalu ochromeno..

Jaké aplikace tedy budou těžit?

Konkrétně jsou to aplikace, které pracují s velkými daty. Váš průměrný textový procesor nebo webový prohlížeč nepotřebuje mnoho registrů paměti a procesorů. Budou pracovat jednoduše s 32bitovým procesorem a 4 gigabajty paměti. Avšak iu webových prohlížečů je rozdíl jasně patrný v 64bitových verzích 32bitových verzí Chrome pro Windows - je 64bitová instalace hodná? Chrome 64-bit Vs 32-bit for Windows - Stojí 64bitová instalace? Chrome 64-bit může používat kdokoli, kdo používá Windows 7, 8 nebo 8.1 v počítači s 64bitovým procesorem. Jaký je v tom rozdíl? Jsem rád, že jste se zeptal. .

Aplikace, které pracují s kódováním, dekódováním a šifrováním, mohou těžit z dalších registrů 64bitových procesorů. Jedním takovým příkladem je konverze videa Nejlepší bezplatní editory videa pro Windows Nejlepší bezplatný editory videa pro Windows Každý dnes pořizuje videa. Přesto výkonné bezplatné video editory zůstávají vzácné. Představujeme absolutně nejlepší bezplatné video editory dostupné pro Windows. . 3D aplikace mohou těžit, pokud je vykreslování náročné na CPU. Pokud jde o hraní her, GPU vezme nápor dopadu na vykreslování a hry budou většinou těžit z další paměti RAM. Co RAM dělá pro hraní her a kolik paměti RAM potřebuji? Co RAM dělá pro hraní her a kolik RAM potřebuji? Zajímá vás, jak RAM ovlivňuje vaše herní PC a jaký druh RAM byste si měli koupit? Zde je vysvětlení RAM pro hráče. .

Při správné implementaci mohou některé softwarové procesy HPC (high power computing), jako je stresové testování, multi-tasking a clustering, těžit také z 64bitového.

Nevýhody 64bitové práce na počítači

Ačkoli většina důkazů je pro 64-bitové výpočty, je třeba zmínit i nevýhody. Zejména: zvýšené využití paměti a nedostatek 16bitového softwaru a 32bitová kompatibilita ovladačů.

Kompatibilita je podrobně popsána v další části.

Zvýšené využití paměti

Stejná data mohou zabírat více paměti v 64bitovém systému než v 32bitovém systému. Důvodem je hlavně zvýšená délka některých vnitřních struktur, jako jsou adresy paměti (větší ukazatele) a 64bitová čísla. Ve větším měřítku to není opravdu patrné. Pokud máte dostatek paměti, abyste mohli zaručit 64bitový systém, nemějte obavy.

Kompatibilita

Lidé vynaložili velké úsilí, aby byl přechod mezi 32bitovým a 64bitovým výpočtem co nejplynulejší. Kompatibilitu v 64bitovém zpracování lze považovat za několik úrovní. Začneme u počítačového procesoru a propracujeme cestu k počítačovým aplikacím.

Kompatibilita procesoru

Středová část 64bitové přehlídky, určitě potřebujete 64bitový procesor. Zda máte 64bitový procesor, můžete zjistit na webových stránkách výrobce nebo pomocí nástroje Securable od Gibson Research Corporation. Tento nástroj se blíže podívá na procesor v počítači a mimo jiné vám řekne, zda má 64bitovou maximální bitovou délku. Asistent pro upgrade na systém Windows 8.1 vám řekne téměř totéž.

64bitové procesory se staly standardem pro spotřební počítače od doby, kdy CPU x86-64 vstoupilo v roce 2003. Pokud jste si procesor koupili v posledních několika letech, pravděpodobně máte 64bitový procesor.

Kompatibilita operačního systému

64bitové procesory jsou kompatibilní s 32bitovými i 64bitovými operačními systémy. V současné době přicházejí všechny oblíbené operační systémy v těchto dvou příchutích. Pokud máte 64bitový procesor, můžete si vybrat, kterou z těchto dvou příchutí nainstalovat. Pokud však chcete plně využít výhod 64bitového procesoru, budete muset jít také s 64bitovým operačním systémem..

Možná už používáte 64bitový operační systém Mám 32bitový nebo 64bitový systém Windows? Zde je návod, jak zjistit, zda mám 32bitový nebo 64bitový systém Windows? Zde je návod, jak zjistit, jak zjistit, zda je používaná verze systému Windows 32bitová nebo 64bitová? Použijte tyto metody a zjistěte, proč je to také důležité. .

Kompatibilita ovladačů

Je velmi důležité si uvědomit, že 32bitové ovladače nejsou kompatibilní s 64bitovým operačním systémem a naopak. Jinými slovy, váš hardware potřebuje 64bitový ovladač pro práci s 64bitovým operačním systémem. Pro téměř veškerý nedávno vyrobený hardware je dodáván 32bitový i 64bitový ovladač. Pokud půjdete do obchodu a koupíte tiskárnu HP, buďte si jisti, že bude mít 64bitové ovladače.

Hlavní problém existuje se starým hardwarem, pro který v některých případech výrobce hardwaru nebyl schopen (nebo ochotný) vyrábět nové ovladače od roku 2003. Jinými slovy, hardware, který nebyl v poslední dekádě aktivně podporován. Znovu můžete u výrobce zkontrolovat, zda jsou dodány 64bitové ovladače. U většiny produktů je lze stáhnout ze stránky podpory výrobce.

Můžete také zkontrolovat Centrum kompatibility se systémem Windows. Pokud je produkt certifikován pro systém Windows 8.1, je zaručeno, že bude fungovat na 32bitové i 64bitové verzi operačních systémů..

Kompatibilita softwaru

Mnoho úsilí bylo vynaloženo v naději, že nevyhnutelný přechod z 32-bit na 64-bitové zpracování bude co nejbolestnější. Výsledkem je téměř bezproblémová kompatibilita softwaru. Ve skutečnosti je téměř veškerý 32bitový software kompatibilní s 64bitovými operačními systémy.

V 64bitovém operačním systému nejsou podporovány dva typy softwaru. Zaprvé, kvůli kompatibilitě ovladačů popsané v předchozí části se software nemusí spoléhat výhradně na konkrétní 32bitový ovladač. Za druhé, software nesmí do svého vlastního kódu začlenit 16bitový kód (ještě staršího 32bitového předchůdce)..

Znovu můžete zkontrolovat Centrum kompatibility systému Windows a zjistit, zda se v 64bitovém operačním systému Windows spustí 32bitový software. S certifikací Windows 8.1 bude fungovat na 32bitové i 64bitové verzi operačních systémů.

Používáte nyní 64bitový nebo 32bitový systém? Co vás přinutilo přepnout, nebo co vás drží zpátky? Zaškrtněte řádek v komentářích!

Obrazové kredity: Oleksiy Mark, Derter