Vad är 64-bitars dator?

Teknikindustrin är full av buzzwords. Förpackningen av en dator eller datormaskinvara är trångt med tekniska termer och märken. En av de mer framstående är 64-bitars. Så, det berättar frågan, vad betyder 64-bitar exakt? Vad innebär det? Och viktigast av allt, vad betyder det för dig?

Denna artikel fungerar som både en teknisk och praktisk förklaring om naturen på 64-bitars databehandling.

Vad är 64-bitars dator?

Information i datorer är normalt representerad i bitar, en binär sekvens (vad är binär Vad är binärt? [Teknologi förklaras] Vad är binärt? [Teknologi förklaras] Eftersom binär är så absolut grundläggande för förekomsten av datorer, verkar det konstigt att vi " Jag har aldrig tagit upp ämnet tidigare - så idag trodde jag att jag skulle ge en kort översikt över vad binärt ... Läs mer?) av dem och nollor. Ju fler bitar du har desto mer information kan du representera. Specifikt en sekvens av n bitar kan representera 2ⁿ olika bitar av information.

Många hårdvarukomponenter arbetar inte med ett kontinuerligt flöde av data utan bearbetar data i bitar, begränsad av en viss bitstorlek. En processor Vad är en CPU och vad gör den? Vad är en CPU och vad gör den? Computing akronymer är förvirrande. Vad är en CPU i alla fall? Och behöver jag en quad eller dual-core processor? Vad sägs om AMD eller Intel? Vi är här för att hjälpa till att förklara skillnaden! Läs mer är lika begränsat av dess ordstorlek: processorns naturliga dataenhet. Bland annat bestämmer denna ordstorlek mängden information som kan bearbetas på en gång (under en cykel av maskinvaruklockan) och hur mycket RAM-minne som kan nås.

När vi pratar om en 64-bitars processor, menar vi väsentligen en processor med 64-bitars ordstorlek.

Operativsystemet har en nyckelroll i att kommunicera med hårdvarukomponenter. Det är operativsystemet som hanterar processschemaläggning, minnesadressering och lagringsåtkomst. För att fullt ut kunna använda 64-bitars hårdvara måste operativsystemet också stärka sitt spel. Det är av den anledningen att 32-bitars och 64-bitars skillnad överförs till operativsystemet (t ex finns en separat 64-bitarsversion av Windows). Ett 64-bitars operativsystem är då en som är utformad för att utnyttja 64-bitars hårdvara.

På marknaden för konsumentdatorer används 64-bitars databehandling för att ange kombinationen av 64-bitars hårdvara (speciellt processorn) och ett 64-bitars operativsystem.

Från 32-bitars till 64-bitars

För flera decennier sedan var 32-bitars processorer ursprungligen konstruerade, en ordlängd på 32 bit verkade gott. Därefter var 4 MB minne standard, så 4 gigabyte (minnesadresseringsgränsen för en 32-bitars processor) ansågs vara astronomisk. Skillnaden hoppades att ge tillräckligt med en buffert för att motstå tidstestet.

Som vi vet nu var det inte helt korrekt. Fyra och åtta gigabyte minneskapaciteter är standard för ny konsumentvaror idag. För kommersiell hårdvara, servrar och kraftfulla skrivbord används ännu mer minne regelbundet. Om några år kommer dessa siffror att dvärgas igen.

På flera områden närmar sig nuvarande hårdvara gränsen för vad som realistiskt kan uppnås med en 32-bitars arkitektur. Industrin är nu under en övergångsperiod mellan 32-bitars och 64-bitars databehandling. Tack vare flera ansträngningar för att tillhandahålla bakåtkompatibilitet (mer om det senare) bör detta visa sig vara en relativt smärtsam övergång.

Fördelar med 64-bitars dator

Steget från 32-bitars till 64-bitars databehandling har flera praktiska fördelar för användarna. Mest anmärkningsvärda är effekterna på bearbetningshastighet och minneskapacitet.

Hastighet och noggrannhet

Med en 64-bitars ordstorlek fördubblas storleken på de bitar som din processor hanterar data. Ännu viktigare, x86-64-specifikationen ökar antalet generella register från 8 till 16, vilket gör en 64-bitars processor tekniskt snabbare.

Detta påverkar också noggrannheten som kan uppnås av processorn i dess beräkningar; trots allt kan processorn använda dubbelt så många bitar att representera ett enda nummer. Med 64 bitar kan du göra över 4 miljarder gånger så många kombinationer som du skulle med 32 bitar.

Större minnesstöd

När du arbetar med en dators RAM används minnesadresser. Dessa minnesadresser överför placeringen av instruktioner eller data i datorns fysiska minne (RAM). Även om många kloka adressordningar har utformats är antalet tillgängliga adresser bundna av det maximala antalet bitar som innefattar den.

För 32-bitars databehandling kan 4 gigabyte RAM-värde teoretiskt hanteras. Om du lägger mer RAM i en 32-bitars inställning, finns det bara inget sätt för processorn att hänvisa till det extra minnet. I själva verket är situationen ännu svårare än det. Vissa operativsystem reserverar en del av det tillgängliga minnet för operativsystemkärnan. Windows, till exempel, brukar kräva mellan 1 och 2 gigabyte för kärnanvändning, vilket ytterligare sänker mängden minne tillgängligt för applikationer i användarutrymmet.

Om du vill använda mer än 4 gigabyte minne, erbjuder 64-bitars databehandling en lösning. Dessa 32 extra bitar ger 64-bitars adresseringssystem en teoretisk övre gräns på 16 exabytes (det vill säga 16 miljarder gigabyte eller 16 miljoner terabyte). I verkligheten är antalet lägre. För att ge dig en indikation, stödjer nuvarande AMD64 (som är AMDs version av x86-64-specifikationen) ett fysiskt adresseringsutrymme på ca 256 terabyte.

Minnesmappning

Datorminne är flera storleksordningar snabbare än datalagring - till och med SSD-lagring. Minneskartläggning används för att påskynda vissa lagringsinteraktioner. Förenklad, laddar den ofta åtkomliga filer från lagring till datorminne, vilket påskyndar efterföljande åtkomst.

Minneskartläggning har använts av operativsystem under en tid, så det är inte nytt för 64-bitars databehandling. Det finns emellertid en anmärkningsvärd trend med att öka filstorleken. Stora data, stor video, stora spel och så vidare. Med ett maximalt 4 gigabyte för datorminne (se ovanstående avsnitt) är minneskartläggningen också långsamt lamslad.

Så vilka applikationer kommer att gynna?

Konkret är det de applikationer som arbetar med stora data. Din genomsnittliga textbehandlare eller webbläsare behöver inte mycket minne och processorregister. De kommer bara att fungera simma med en 32-bitars processor och 4 gigabyte minne. Men även för webbläsare är skillnaden tydligt märkbar Chrome 64-bitars Vs 32-bitars för Windows - Är 64-bitars värd att installera? Chrome 64-bitars Vs 32-bitars för Windows - Är 64-bitars värd att installera? Den som använder Windows 7, 8 eller 8.1 på en dator med en 64-bitars processor kan använda Chrome 64-bitars. Vad är skillnaden? Jag är glad att du frågade. Läs mer .

Program som fungerar med kodning, avkodning och kryptering kan dra nytta av de extra registren i 64-bitars processorer. Ett sådant exempel är videoomvandling De bästa gratis videoredigerarna för Windows De bästa gratis videoredigerarna för Windows Alla tar videor dessa dagar. Men kraftfulla gratis videoredigerare är fortfarande sällsynta. Vi presenterar de absolut bästa gratis videoredigerare som finns tillgängliga för Windows. Läs mer . 3D-applikationer kan gynna om rendering är CPU-tung. För spel kommer GPU att ta en hel del av återgivningseffekten och spel kommer mest att dra nytta av den extra RAM-RAM för spelare: Vad betyder specifikationerna och hur ändrar de prestanda RAM för spelare: Vad betyder specifikationerna och hur de gör Ändra prestanda Om du vill uppleva bra prestanda när du spelar spel är det viktigt att du använder rätt maskinvara som kan göra jobbet. Läs mer .

När korrekt implementeras, bearbetar vissa HPC-processer (high power computing) som stresstestning, multi-tasking och klustring kan också dra nytta av 64-bitars.

Nackdelar med 64-bitars dator

Även om de flesta bevisen är till fördel för 64-bitars databehandling, bör nackdelarna också nämnas. Mestadels: ökad minnesanvändning och avsaknad av 16-bitars programvara och 32-bitars förarkompatibilitet.

Kompatibiliteten diskuteras i längden i nästa avsnitt.

Ökat minneanvändning

Samma data kan uppta mer minne på ett 64-bitars system än på ett 32-bitars system. Detta beror främst på ökad längd på vissa interna strukturer, som minnesadresser (större pekare) och 64-bitars nummer. I större skala är detta inte märkbart. Det är inget att oroa dig om du har tillräckligt med minne för att garantera ett 64-bitars system.

Kompatibilitet

Människor har satsat mycket på att göra övergången mellan 32-bitars och 64-bitars databehandling så smidig som möjligt. Kompatibilitet, i 64-bitars databehandling, kan övervägas på flera nivåer. Vi börjar med datorprocessorn och arbetar fram till datortillämpningar.

Processorkompatibilitet

Den centrala delen av 64-bitars parade, du behöver verkligen en 64-bitars processor. Du kan ta reda på om du har en 64-bitars processor genom att kolla tillverkarens hemsida eller använda Verktygsverktyget från Gibson Research Corporation. Det här verktyget tar en närmare titt på processorn i datorn och kan berätta om den har en 64-bitars maximal bitlängd, bland annat. Windows 8.1 Upgrade Assistant kommer att berätta mycket för dig.

64-bitars processorer har blivit standard för konsumentdatorer eftersom x86-64-CPU-enheter gjorde sin tillträde år 2003. Om du har köpt din processor de senaste åren har du förmodligen en 64-bitars processor.

Kompatibilitet med operativsystemet

64-bitars processorer är kompatibla med både 32-bitars och 64-bitars operativsystem. Numera kommer alla populära operativsystem i dessa två smaker. Om du har en 64-bitars processor kan du välja vilken av dessa två smaker som ska installeras. Även om du vill utnyttja fördelarna med en 64-bitars processor, måste du också använda ett 64-bitars operativsystem.

Du kan till och med använda ett 64-bitars operativsystem redan 4 enkla sätt att veta om du är på en 64-bitars version av Windows 4 enkla sätt att veta om du har en 64-bitars version av Windows använder du en processor som stöder ett 64-bitars operativsystem och kör ett 64-bitars operativsystem? Den genomsnittliga offline-användaren känner förmodligen inte svaren på dessa frågor, även om de borde ... Läs mer .

Förarkompatibilitet

Det är mycket viktigt att notera att 32-bitars drivrutiner inte är kompatibla med ett 64-bitars operativsystem och vice versa. Med andra ord behöver din maskinvara en 64-bitars drivrutin för att arbeta med ett 64-bitars operativsystem. För nästan alla nyligen tillverkade hårdvaror levereras både en 32-bitars och 64-bitars drivrutin. Om du går till affären och köper en HP-skrivare är du säker på att den kommer att ha 64-bitars drivrutiner.

Det största problemet finns med gammal maskinvara, för vilken hårdvaruproducenten i vissa fall inte har kunnat (eller villigt) skapa nya drivrutiner sedan 2003. Med andra ord, hårdvara som inte har stöds aktivt under det senaste decenniet. Återigen kan du kolla med tillverkaren om 64-bitars drivrutiner levereras. För de flesta produkter kan dessa laddas ned från tillverkarens supportsida.

Du kan också kolla Windows Compatibility Center. Om en produkt är certifierad för Windows 8.1, är det garanterat att arbeta på både 32-bitars och 64-bitarsversionerna av operativsystemen.

Programkompatibilitet

Många ansträngningar har spenderats i hopp om att göra den oundvikliga övergången från 32-bitars till 64-bitars databehandling så smärtfri som möjligt. Som ett resultat är programkompatibiliteten nästan sömlös. I själva verket är nästan alla 32-bitars programvara kompatibel med 64-bitars operativsystem.

Två typer av programvara stöds inte på 64-bitars operativsystem. För det första kan programvaran inte uteslutande förlita sig på en specifik 32-bitars drivrutin på grund av förarkompatibiliteten som diskuterats i föregående avsnitt. För det andra måste programvaran inte innehålla 16-bitars kod (den ännu mer forna föregångaren till 32-bitars) i sin egen kod.

Du kan återigen kontrollera Windows Compatibility Center för att se om en 32-bitars programvara körs på ett 64-bitars Windows-operativsystem. Med Windows 8.1-certifiering kommer det att fungera på både 32-bitars och 64-bitars versioner av operativsystemen.

Kör du nu ett 64-bitars eller 32-bitars system? Vad fick dig att byta, eller vad håller du tillbaka? Släpp en rad i kommentarerna!

Bildkrediter: Oleksiy Mark, Derter

Utforska mer om: 64-bitars, CPU.