С 2005 года Microsoft предлагает как 32-битную, так и 64-битную версии своей операционной системы Windows. Может быть трудно сказать, в чем различия и почему они важны - в конечном итоге 64-разрядная версия лучше, но не подходит для каждого компьютера.
Что такое «бит»?
В вычислениях бит - это одна двоичная цифра, у нее есть два возможных значения: 1 и 0. Для каждого добавляемого бита количество возможных значений удваивается, поэтому для двух битов у вас есть две двоичные цифры и четыре возможных значения. Для трех битов у вас есть три двоичных цифры и 8 возможных значений и так далее. В 32-битном у вас есть 232 возможных комбинаций или 4 294 967 296 возможных значений. Для 64-битных значений существует 18 446 744 073 709 551 616 возможных значений.
32-битные ограничения
Сами по себе оба эти числа впечатляют, но на самом деле ничего не значат. 32-битный ЦП может использовать только 32-битные регистры для хранения данных и обработки 32-битных значений.
Совет: регистр - это часть чрезвычайно быстрой памяти, в которой хранятся данные, с которыми процессор активно работает.
Основное ограничение 32-разрядного процессора - это объем оперативной памяти, который он может поддерживать. 32-разрядный ЦП может адресовать только до 4 ГиБ ОЗУ, 32-разрядный ЦП физически не способен вызывать адреса любой ОЗУ, превышающей этот объем. Для реального сравнения представьте, что вы заполняете онлайн-форму с вашим адресом, но где вам нужно ввести номер вашего дома, он допускает только две цифры, если вы живете в доме номер 100, вы только что вышли из удача.
Совет: GiB означает гибибайты. Gibi - это префикс, разработанный для двоичных систем, таких как компьютеры, с учетом того факта, что стандартный префикс гига (1 000 000 000) не является целым числом в двоичном формате. В этой префиксной нотации каждая ступень префикса в 1024 раза больше, чем предыдущая, а не в 1000 раз. Например, один килограмм равен 1000 граммам, а один кибибайт равен 1024 байтам. Четыре гибибайта - это 4 x 1024 x 1024 x 1024 байта, или 4294967296 байт.
Зачем нужен 64-битный процессор
На самом деле, современным компьютерам требуется более 4 ГиБ ОЗУ, чтобы иметь возможность правильно запускать свою операционную систему и программное обеспечение. Windows 10 утверждает, что минимально необходимый объем оперативной памяти составляет 1 ГБ для 32-разрядного процессора или 2 ГБ для 64-разрядного процессора. Однако, если вы попробуете запустить компьютер с таким маленьким объемом оперативной памяти, у вас будет действительно плохой опыт. Даже с 4 ГБ оперативной памяти в вашей системе вы будете постоянно сталкиваться с проблемами, когда у вас заканчивается место в оперативной памяти, и вам придется переместить данные из нее обратно на гораздо более медленный жесткий диск.
Многие современные видеоигры, такие инструменты, как программное обеспечение для редактирования, и даже Chrome с большим количеством открытых вкладок могут использовать более 4 ГБ ОЗУ самостоятельно. Даже мобильные телефоны могут выйти за пределы 4 ГБ ОЗУ, если принять во внимание требования операционной системы, фоновых приложений и одной или двух игр. По мере развития технологий системные требования будут продолжать расти, переход на 64-битную платформу был разработан для решения этой проблемы, прежде чем она стала слишком серьезной.
64-битный ЦП теоретически способен адресовать полные 16 эксбибайтов ОЗУ, однако из соображений производительности и совместимости текущий стандарт должен поддерживать «только» 4 пебибайта ОЗУ.
Совет: пебибайт и эксбибайт (примерно) составляют миллион и миллиард гибибайт соответственно. Примерно потому, что это увеличения в двоичном формате, поэтому на самом деле они кратны 1024, а не 1000. Таким образом, точные числа будут 1 048 576 и 1 073 741 824 гибибайта соответственно.
Использование 64-битного ЦП означает, что можно адресовать больше ОЗУ, но это также означает, что каждый адрес, значение регистра и номер, которые обрабатывает ЦП, больше. Это не оказывает заметного влияния на производительность, но означает, что требуется больше памяти для значений регистров и т. Д.
Чтобы воспользоваться преимуществами дополнительной оперативной памяти, вам также необходимо использовать 64-битную операционную систему, без этого 64-битный процессор будет скован 32-битными ограничениями операционной системы. Все ориентированные на потребителя 64-разрядные процессоры и операционные системы поддерживают выполнение 32-разрядных приложений без каких-либо изменений. Таким образом, вам не нужно беспокоиться о совместимости программного обеспечения практически во всех случаях.
В реальном мире для большинства пользователей 64-битный процессор не быстрее 32-битного. В некоторых приложениях для высокопроизводительных вычислений, таких как суперкомпьютеры, изменение архитектуры может иметь эффект, но большинство людей вряд ли заметят разницу.