Invoering
Op dit moment zijn alle laptopcomputers en desktopcomputers overgeschakeld van 32-bits naar 64-bits processors. Hoewel dit het geval is, bevatten sommige computers nog steeds 32-bits versies van Windows, wat enige gevolgen heeft voor het geheugen dat ze kunnen gebruiken. Er zijn nog steeds een paar low-end mobiele processors die 32-bits gebruiken, daarom is de software nog steeds beschikbaar.
Het grote gebied waar 32-bits versus 64-bits verwerking echt een probleem is, heeft te maken met tablet-processors. De meeste mobiele telefoons en tablets gebruiken momenteel nog steeds 32-bits processors. Dit komt vooral omdat ze de neiging hebben efficiënter te zijn als het gaat om hun stroomverbruik en de hardware al is beperkt door de grootte. Toch komen 64-bit-processors steeds vaker voor, dus is het een goed idee om te begrijpen hoe een 32-bit versus 64-bit processors invloed kunnen hebben op uw computerervaring.
Bits begrijpen
Alle computerprocessors zijn gebaseerd op binaire wiskunde vanwege de transistors die de halfgeleiders in de chips bevatten. Om de dingen in zeer eenvoudige bewoordingen te plaatsen, is een bit een enkele 1 of 0, ofwel opgeslagen op verwerkt door een transistor. Alle processors worden aangeduid door hun bitverwerkingscapaciteit. Voor de meeste processors is dit 64-bits, maar voor anderen is het mogelijk nog beperkt tot slechts 32-bits. Dus wat betekent het bit-aantal?
Deze bitwaarde van de processor bepaalt het grootste numerieke aantal dat de processor aankan. Het grootste aantal dat in een enkele klokcyclus kan worden verwerkt, komt overeen met 2 tot het vermogen (of de exponent) van de bitwaarde. Zo kan een 32-bits processor een nummer tot 2 ^ 32 of ongeveer 4,3 miljard verwerken. Voor elk getal dat groter is dan dit, is meer dan één klokcyclus nodig om te verwerken. Een 64-bits processor kan daarentegen een aantal van een 2 ^ 64 of grofweg 18,4 kwintillion (18.400.000.000.000.000.000) aan. Dit betekent dat een 64-bits processor in staat zou zijn om op efficiëntere wijze omgaan met groot aantal wiskunde. Nu zijn processors niet alleen wiskundig bezig, maar de langere reeks betekent dat het meer geavanceerde opdrachten in een enkele klokcyclus kan voltooien in plaats van dat het in veelvouden moet splitsen.
Dus, als je twee vergelijkbare processoren hebt die met dezelfde kloksnelheid werken, met vergelijkbare programmeeropdrachten, kan een 64-bits processor effectief twee keer zo snel zijn als een 32-bits processor. Dit is niet helemaal waar, omdat elke klokcyclus niet noodzakelijk alle bits in een passage gebruikt maar wanneer deze groter is dan 32, neemt de 64 bit de helft van de tijd voor die instructie in beslag.
Geheugen is de sleutel
Een van de andere items die direct wordt beïnvloed door de bitrating van de processor is de hoeveelheid geheugen die het systeem kan ondersteunen en openen. Laten we eens kijken naar de huidige 32-bits platforms van vandaag. Momenteel kunnen 32-bits processors en het besturingssysteem een totaal van 4 gigabyte geheugen op de computer ondersteunen. Van de 4 gigabytes aan geheugen kunnen de besturingssystemen slechts 2 gigabytes aan geheugen toewijzen aan een bepaalde toepassing.
Dit is veel belangrijker als het gaat om laptops en desktop pc's. Dit komt omdat ze toegang hebben tot meer complexe programma's en applicaties en niet te vergeten ruimte voor het geheugen voor de processors. Mobiele processors hebben daarentegen beperkte ruimte en hebben over het algemeen het geheugen in de processor geïntegreerd. Als gevolg hiervan hebben zelfs de beste processors voor smartphones en tablets in het algemeen slechts 2 GB aan geheugen, zodat deze de limiet van 4 GB niet haalt.
Waarom doet dit er toe? Welnu, de hoeveelheid geheugen die de processor heeft beïnvloed, heeft de complexiteit van de programma's beïnvloed. De meeste kleinere tablets en telefoons hebben niet de mogelijkheid om uiterst complexe applicaties zoals Photoshop uit te voeren. Dit is de reden waarom een bedrijf als Adobe andere veel applicaties moet plaatsen die de verschillende aspecten van het nog complexere pc-programma kunnen doen. Door een 32-bits processor te gebruiken met zijn geheugenbeperkingen, zal deze nooit hetzelfde niveau van complexiteit bereiken waar een volledige personal computer toe in staat is.
Wat is een 64-bits CPU zonder een 64-bits besturingssysteem?
Tot nu toe hebben we het gehad over de mogelijkheden van de processors op basis van hun architectuur, maar er is een belangrijk punt dat hier moet worden gemaakt. Het volledige gebruik van een processor is slechts zo goed als de software die ervoor is geschreven. Het uitvoeren van een 64-bits processor met een 32-bits besturingssysteem zal uiteindelijk een groot deel van het rekenvermogen van de processor verspillen. Het 32-bits besturingssysteem gebruikt slechts de helft van de registers van de processor, waardoor de rekencapaciteit wordt beperkt. Het heeft nog steeds dezelfde beperkingen als een bestaande 32-bits processor met hetzelfde besturingssysteem.
Dit is eigenlijk een vrij groot probleem. De meeste architectuurwijzigingen, zoals 64-bit-processors, vereisen over het algemeen dat een geheel nieuwe reeks programma's voor hen wordt geschreven. Dit is een groot probleem voor zowel de hardwaremakers als de softwaremakers. De softwarebedrijven willen de nieuwe software niet schrijven totdat de hardware beschikbaar is om de verkoop van hun software te ondersteunen. Natuurlijk kunnen de hardware mensen hun product niet verkopen tenzij er software is om dit te ondersteunen. Dit is een van de belangrijkste redenen waarom zakelijke CPU's zoals de IA-64 Itanium van Intel problemen hadden. Er was weinig software geschreven voor de architectuur en de 32-bit-emulatie ervan om de bestaande besturingssystemen uit te voeren, had de CPU ernstig beschadigd.
Hoe gaan AMD en Apple om met dit probleem? Apple heeft 64-bits patches voor zijn besturingssysteem toegevoegd. Dit voegt wat extra ondersteuning toe, maar het draait nog steeds op een 32-bits besturingssysteem. AMD heeft een andere route gekozen. Het heeft zijn processor ontworpen om de native x86 32-bits besturingssystemen te verwerken en heeft vervolgens extra 64-bits registers toegevoegd.Hierdoor kan de processor 32-bits code net zo effectief uitvoeren als een 32-bits processor, maar met de huidige 64-bits versies van Linux of de komende Windows XP 64 maakt deze gebruik van het volledige verwerkingspotentieel van de CPU.
Is de tijd rijp voor 64-bit computing?
Het antwoord op deze vraag is zowel ja als nee. De industrie bereikt de grenzen van 32-bit computing voor een groot deel van de high-end computermarkt zoals enterprise- en power-gebruikers. Als computers in snelheden en verwerkingskracht moeten toenemen, moet de sprong naar de volgende generatie processors worden gemaakt. Dit zijn systemen die over het algemeen veel meer geheugen en grote aantallen berekeningen vereisen die de directe voordelen van een 64-bits platform zullen krijgen.
Consumenten zijn een andere zaak. Veel van de taken die de gemiddelde consument op de computer uitvoert, worden meer dan voldoende gedekt door de bestaande 32-bits architectuur. Uiteindelijk zullen gebruikers op het punt komen dat de overstap naar 64-bit computergebruik logisch zal zijn, maar dat is op dit moment niet het geval. Hoeveel consumenten zullen er zelfs in de komende twee jaar zelfs 4 gigabytes geheugen hebben in een computersysteem?
De echte voordelen van 64-bit computing zullen uiteindelijk doorsijpelen naar de consument. Fabrikanten en softwareontwikkelaars willen graag de verscheidenheid aan producten beperken die ze moeten ondersteunen om kosten te besparen. Daarom zullen ze zich uiteindelijk uitsluitend richten op de productie van 64-bit hardware en software. Tot die tijd zal het een hobbelige rit worden voor diegenen die ervoor kiezen om early adopters te zijn.
