คอมพิวเตอร์ 64 บิต

สามารถสลับจาก 32 ถึง 64 บิตปรับปรุงคอมพิวเตอร์ได้อย่างไร?

บทนำ

ณ จุดนี้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแล็ปท็อปและเดสก์ท็อปทั้งหมดได้เปลี่ยนจากโปรเซสเซอร์ 32 บิตเป็น 64 บิตแล้ว แม้ว่าในกรณีนี้คอมพิวเตอร์บางเครื่องยังคงมี Windows รุ่น 32 บิตซึ่งมีผลกระทบต่อ จำนวนหน่วยความจำที่ สามารถเข้าถึงได้ ยังคงมีตัวประมวลผลเคลื่อนที่แบบ low-end ต่ำที่ใช้ 32 บิตซึ่งเป็นเหตุผลที่ซอฟต์แวร์ยังคงมีอยู่

พื้นที่ขนาดใหญ่ที่การประมวลผลแบบ 32 บิตและ 64 บิตเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นกับ โปรเซสเซอร์แท็บเล็ต โทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ตส่วนใหญ่ยังคงใช้โปรเซสเซอร์แบบ 32 บิต นี่เป็นเพราะพวกเขามีแนวโน้มที่จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อใช้พลังงานและฮาร์ดแวร์มี จำกัด ตามขนาดแล้ว อย่างไรก็ตามโปรเซสเซอร์ 64 บิตกำลังเป็นที่นิยมกันมากขึ้นดังนั้นจึงควรทำความเข้าใจว่าโปรเซสเซอร์ 32 บิตกับโปรเซสเซอร์ 64 บิตจะมีผลกระทบต่อการใช้งานคอมพิวเตอร์ของคุณอย่างไร

การทำความเข้าใจ Bits

โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ ทั้งหมดมีพื้นฐานอยู่บนคณิตศาสตร์ไบนารีเนื่องจากทรานซิสเตอร์ซึ่งประกอบด้วยเซมิคอนดักเตอร์ภายในชิป เพื่อนำสิ่งที่อยู่ในเงื่อนไขที่เรียบง่ายบิตเป็น 1 หรือ 0 เดียวที่เก็บไว้ในการประมวลผลโดยทรานซิสเตอร์ โปรเซสเซอร์ทั้งหมดจะอ้างถึงโดยความสามารถในการประมวลผลบิตของพวกเขา สำหรับโปรเซสเซอร์ส่วนใหญ่ตอนนี้เป็น 64 บิต แต่สำหรับคนอื่น ๆ อาจยัง จำกัด เพียง 32 บิต ดังนั้นการนับบิตหมายความว่าอย่างไร

การจัดอันดับบิตของโปรเซสเซอร์นี้จะกำหนดจำนวนตัวเลขที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถประมวลผลได้ จำนวนมากที่สุดที่สามารถประมวลผลได้ในวัฏจักรนาฬิกาเดียวจะเท่ากับ 2 เมื่อใช้พลังงาน (หรือเลขยกกำลัง) ของการจัดเรต ดังนั้นโปรเซสเซอร์แบบ 32 บิตสามารถรองรับหมายเลขได้ถึง 2 ^ 32 หรือประมาณ 4.3 พันล้าน จำนวนที่มากกว่านี้จะต้องใช้เวลามากกว่าหนึ่งรอบของการประมวลผล ในทางกลับกันโปรเซสเซอร์ 64 บิตสามารถรองรับจำนวน 2 4 64 หรือ 18.4 quintillion (18,400,000,000,000,000,000) ซึ่งหมายความว่าโปรเซสเซอร์ 64 บิตจะสามารถจัดการกับคณิตศาสตร์จำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ตอนนี้โปรเซสเซอร์ไม่ได้ทำแค่คณิตศาสตร์อย่างเคร่งครัดเท่านั้น แต่สตริงที่ยาวขึ้นจะทำให้สามารถใช้คำสั่งขั้นสูงในวงจรนาฬิกาได้มากกว่าการแยกออกเป็นทวีคูณ

ดังนั้นหากคุณมีโปรเซสเซอร์ที่เทียบเคียงกันสองตัวที่ทำงานด้วยความเร็วนาฬิกาเดียวกันโดยใช้คำสั่งการเขียนโปรแกรมที่คล้ายคลึงกันโปรเซสเซอร์ 64 บิตอาจมีประสิทธิภาพสองเท่าของโปรเซสเซอร์ 32 บิต นี่ไม่ได้เป็นความจริงเพราะรอบนาฬิกาแต่ละดวงไม่จำเป็นต้องใช้บิตทั้งหมดในการส่ง แต่เวลาที่มีมากกว่า 32 บิต 64 บิตจะใช้เวลาครึ่งหนึ่งของคำแนะนำนั้น

หน่วยความจำคือคีย์

หนึ่งในรายการอื่นที่ได้รับผลกระทบโดยตรงจากการจัดอันดับบิตของโปรเซสเซอร์คือจำนวนหน่วยความจำที่ระบบสามารถรองรับและเข้าถึงได้ ลองมาดูที่แพลตฟอร์ม 32 บิตปัจจุบันของวันนี้ ปัจจุบันหน่วยประมวลผล 32 บิตและระบบปฏิบัติการสามารถรองรับหน่วยความจำได้ทั้งหมด 4 กิกะไบท์ในเครื่องคอมพิวเตอร์ จากหน่วยความจำ 4 กิกะไบต์ระบบปฏิบัติการสามารถจัดสรรหน่วยความจำได้ถึง 2 กิกะไบต์ต่อแอ็พพลิเคชันหนึ่ง ๆ เท่านั้น

นี่สำคัญมากเมื่อพูดถึง แล็ปท็อป และ คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป เนื่องจากพวกเขามีสิทธิ์เข้าถึงโปรแกรมและแอพพลิเคชันที่ซับซ้อนมากขึ้นโดยไม่ต้องพูดถึงพื้นที่ว่างสำหรับหน่วยความจำสำหรับโปรเซสเซอร์ ในทางกลับกันตัวประมวลผลมือถือมีพื้นที่ จำกัด และโดยทั่วไปมีหน่วยความจำที่รวมอยู่ในโปรเซสเซอร์ ดังนั้นแม้โปรเซสเซอร์ระดับบนสุดสำหรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตจะมีหน่วยความจำเพียงแค่ 2GB เท่านั้นดังนั้นจึงไม่ถึงขีด จำกัด 4GB

เหตุใดจึงสำคัญ หน่วยความจำที่โปรเซสเซอร์มีผลต่อความซับซ้อนของโปรแกรม แท็บเล็ตและโทรศัพท์ที่มีขนาดเล็กที่สุดไม่มีความสามารถในการใช้แอพพลิเคชันที่ซับซ้อนมากเช่น Photoshop นี่คือเหตุผลที่ บริษัท เช่น Adobe ต้องใส่แอปพลิเคชันอื่น ๆ อีกหลายอย่างที่ทำในแง่มุมต่าง ๆ ของโปรแกรมพีซีแบบซับซ้อนเดียวที่สามารถทำได้ เมื่อใช้โปรเซสเซอร์ 32 บิตพร้อมข้อ จำกัด ด้านหน่วยความจำเครื่องจะไม่มีความซับซ้อนเท่าเดิมที่คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเต็มรูปแบบสามารถใช้งานได้

CPU 64 บิตที่ไม่มีระบบปฏิบัติการ 64 บิตคืออะไร?

จนถึงขณะนี้เราได้พูดถึงความสามารถของโปรเซสเซอร์ตามสถาปัตยกรรมของพวกเขา แต่มีประเด็นสำคัญที่จะต้องทำที่นี่ การใช้โปรเซสเซอร์อย่างเต็มรูปแบบทำได้ดีเท่ากับซอฟต์แวร์ที่เขียนขึ้น การเรียกใช้โปรเซสเซอร์ 64 บิตพร้อมกับระบบปฏิบัติการแบบ 32 บิตจะทำให้สิ้นเปลืองพื้นที่ประมวลผลของตัวประมวลผลเป็นจำนวนมาก ระบบปฏิบัติการ 32 บิตจะใช้เพียงครึ่งเดียวของรีจีสเตอร์ของโปรเซสเซอร์ซึ่งจะจำกัดความสามารถในการประมวลผล จะมีข้อ จำกัด เหมือนกันทั้งหมดที่ตัวประมวลผล 32 บิตที่มีอยู่จะมีอยู่ในระบบปฏิบัติการเดียวกัน

นี่เป็นปัญหาที่ค่อนข้างใหญ่ การเปลี่ยนแปลงด้านสถาปัตยกรรมส่วนใหญ่เช่นโปรเซสเซอร์ 64 บิตโดยทั่วไปจำเป็นต้องมีการเขียนชุดโปรแกรมใหม่อย่างสมบูรณ์สำหรับพวกเขา นี่เป็นปัญหาใหญ่สำหรับทั้งผู้ผลิตฮาร์ดแวร์และผู้ผลิตซอฟต์แวร์ บริษัท ซอฟต์แวร์ไม่ต้องการเขียนซอฟต์แวร์ใหม่จนกว่าจะมีฮาร์ดแวร์ออกเพื่อสนับสนุนการขายซอฟต์แวร์ของตน แน่นอนคนฮาร์ดแวร์ไม่สามารถขายผลิตภัณฑ์ของตนได้นอกจากจะมีซอฟต์แวร์สนับสนุน นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลสำคัญที่ซีพียูขององค์กรเช่น IA-64 Itanium จาก Intel มีปัญหา มีซอฟต์แวร์เล็ก ๆ น้อย ๆ ที่เขียนขึ้นสำหรับสถาปัตยกรรมและการจำลองแบบ 32 บิตเพื่อให้ระบบปฏิบัติการที่มีอยู่ได้ทำให้ซีพียูเสียหายอย่างมาก

ดังนั้นเอเอ็มดีกับแอ็ปเปิ้ลจะแก้ปัญหานี้ได้อย่างไร? แอปเปิ้ลได้เริ่มเพิ่มแพทช์ 64 บิตสำหรับระบบปฏิบัติการของตน นี้จะเพิ่มการสนับสนุนเพิ่มเติมบางอย่าง แต่ก็ยังคงทำงานอยู่บนระบบปฏิบัติการ 32 บิต AMD ใช้เส้นทางอื่น มีการออกแบบโปรเซสเซอร์เพื่อรองรับระบบปฏิบัติการ x86 32 บิตพื้นเมืองและเพิ่มรีจิสเตอร์ 64 บิตเพิ่มเติม ซึ่งช่วยให้โปรเซสเซอร์สามารถเรียกใช้โค้ด 32 บิตได้อย่างมีประสิทธิภาพเหมือนกับโปรเซสเซอร์ 32 บิต แต่ด้วย Linux เวอร์ชัน 64 บิตปัจจุบันหรือ Windows XP 64 ที่จะมาถึงนี้จะใช้ศักยภาพการประมวลผลเต็มรูปแบบของ CPU

เวลาที่เหมาะสมสำหรับการประมวลผลแบบ 64 บิต?

คำตอบสำหรับคำถามนี้มีทั้งใช่และไม่ใช่ อุตสาหกรรมกำลังเข้าถึงขีด จำกัด ของการใช้คอมพิวเตอร์แบบ 32 บิตสำหรับตลาดคอมพิวเตอร์ส่วนปลายที่สูงขึ้นเช่นองค์กรและผู้ใช้ไฟฟ้า ถ้าคอมพิวเตอร์ต้องการเพิ่มความเร็วและพลังในการประมวลผลจำเป็นที่จะต้องข้ามไปสู่โปรเซสเซอร์รุ่นใหม่ เหล่านี้เป็นระบบที่ต้องใช้หน่วยความจำและการคำนวณจำนวนมากซึ่งจะได้รับประโยชน์โดยตรงจากแพลตฟอร์ม 64 บิต

ผู้บริโภคเป็นเรื่องที่แตกต่างกัน งานส่วนใหญ่ที่ผู้บริโภคโดยเฉลี่ยทำบนคอมพิวเตอร์ได้รับการคุ้มครองอย่างเพียงพอจากสถาปัตยกรรม 32 บิตที่มีอยู่ ในที่สุดผู้ใช้จะได้รับถึงจุดที่เปลี่ยนไปใช้คอมพิวเตอร์ 64 บิตจะทำให้รู้สึก แต่ปัจจุบันมันไม่ได้ ผู้บริโภคจำนวนมากที่นั่นอาจจะมีหน่วยความจำ 4 กิกะไบท์ในระบบคอมพิวเตอร์ในอีกสองปีข้างหน้าหรือไม่?

ประโยชน์ที่แท้จริงของการประมวลผลแบบ 64 บิตจะหลุดร่วงไปสู่ผู้บริโภค ผู้ผลิตและนักพัฒนาซอฟต์แวร์ต้องการ จำกัด ผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายซึ่งต้องสนับสนุนเพื่อลดค่าใช้จ่าย ด้วยเหตุนี้ในที่สุดพวกเขาจะมุ่งเน้นเฉพาะการผลิตฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ 64 บิต จนกว่าจะถึงเวลานั้นมันเป็นไปได้ที่จะเป็นหลุมเป็นบ่อนั่งสำหรับผู้ที่เลือกที่จะ adopters ต้น