چگونه می توان یک سوئیچ از 32 تا 64 بیت بهبود محاسبات؟
معرفی
در این مرحله، تمام رایانه های رایانه ای و لپ تاپ از پردازنده های 32 بیتی تا 64 بیتی منتقل شده اند. حتی اگر این مورد باشد، برخی از رایانهها همچنان از نسخه 32 بیتی ویندوز بهره میبرند که برخی از آنها در مورد میزان حافظهیی که میتوانند به دست آورند، وجود دارد. هنوز تعداد کمی از پردازنده های کم مصرفی که از 32 بیت استفاده می کنند، هرچند به همین دلیل است که این نرم افزار هنوز در دسترس است.
منطقه بزرگ که در آن پردازش 32 بیتی و 64 بیتی واقعا مسئله ای است با پردازنده های قرص دارد . اکثر تلفن های همراه و تبلت ها در حال حاضر از پردازنده های 32 بیتی استفاده می کنند. این در درجه اول به دلیل آن است که آنها تمایل به کارآمد تر زمانی که آن را به استفاده از قدرت خود می آیند و سخت افزار در حال حاضر محدود شده توسط اندازه. با این حال، پردازنده های 64 بیتی در حال تبدیل شدن به رایج تر هستند، بنابراین ایده خوبی برای درک این موضوع است که چگونه پردازنده های 32 بیتی و 64 بیتی می توانند تجربه کامپیوتر شما را تحت تاثیر قرار دهند.
درک بیت ها
تمام پردازنده های کامپیوتری بر اساس ریاضی دوتایی به دلیل ترانزیستورهایی که نیمه هادی ها را درون تراشه ها تشکیل می دهند، بر اساس. برای قرار دادن چیزها در شرایط بسیار ساده، یک بیت یک تک 1 یا 0 است که توسط ترانزیستور پردازش می شود. همه پردازنده ها با توانایی پردازش بیت خود را نشان می دهند. برای اکثر پردازنده ها اکنون این 64 بیت است اما برای دیگران، هنوز هم می تواند به 32 بیت محدود شود. بنابراین چه مقدار بیت معنی دارد؟
این امتیاز بیتی پردازنده، بزرگترین عددی را که پردازنده می تواند انجام دهد، تعیین می کند. بزرگترین تعداد که می تواند در یک چرخه تک پردازش پردازش شود، معادل 2 برابر قدرت (یا نماینده) امتیاز بیتی خواهد بود. بنابراین، یک پردازنده 32 بیتی می تواند یک عدد را تا 322/0 یا تقریبا 4/3 میلیارد را اداره کند. هر عدد بزرگتر از این، بیش از یک چرخه ساعت برای پردازش نیاز دارد. پردازنده 64 بیتی، از سوی دیگر، می تواند تعدادی از 2 ^ 64 یا تقریبا 18.4 quintillion (18.400.000.000.000.000.000.000) را اداره کند. این به این معنی است که یک پردازنده 64 بیتی بتواند ریاضیات زیادی را مدیریت کند. در حال حاضر پردازنده ها صرفا ریاضی را به روشنی انجام نمی دهند، بلکه رشته های طولانی تر به این معنی است که می توانند فرمان های پیشرفته تر را در یک چرخه تک تک تکمیل کنند، نه اینکه به چندتایی تقسیم شوند.
بنابراین، اگر شما دو پردازنده قابل مقایسه با همان فرکانس همزمان با دستورات برنامه نویسی مشابه داشته باشید، یک پردازنده 64 بیتی می تواند به طور موثر دو بار سریعتر از پردازنده 32 بیتی باشد. این کاملا درست نیست چرا که هر چرخه ساعت لزوما از تمام بیت ها در گذر استفاده نمی کند اما در هر زمانی از 32 بیشتر است، 64 بیت نصف زمان برای این دستور را خواهد گرفت.
حافظه کلیدی است
یکی از موارد دیگر که به طور مستقیم توسط امتیاز بیتی پردازنده تاثیر می گذارد میزان حافظه ای است که سیستم می تواند پشتیبانی و دسترسی به آن را داشته باشد. بیایید نگاهی به سیستم عامل های فعلی 32 بیتی امروز ببریم. در حال حاضر 32 بیتی پردازنده و سیستم عامل می تواند مجموع 4 گیگابایت حافظه را در رایانه پشتیبانی کند. از 4 گیگابایت حافظه، سیستم عامل تنها می تواند 2 گیگابایت حافظه را به یک برنامه خاص اختصاص دهد.
این بسیار مهم است که در مورد رایانه های رایانه ای لپ تاپ و رایانه رومیزی باشد . این به این دلیل است که آنها به برنامه های پیچیده تر و برنامه های کاربردی دسترسی دارند و فضای حافظه برای پردازنده ها را ذکر نمی کنند. از سوی دیگر، پردازنده های موبایل، فضای محدودی دارند و عموما حافظه را به پردازنده متصل می کنند. در نتیجه، حتی پردازنده های بالای پردازنده های گوشی های هوشمند و رایانه های لوحی عموما فقط 2 گیگابایت حافظه دارند، بنابراین محدودیت های 4 گیگابایتی را نمی گیرند.
چرا این موضوع مهم است؟ خوب، مقدار حافظه پردازنده پیچیدگی برنامه ها را تحت تاثیر قرار داده است. اکثر تبلت ها و تلفن های کوچکتر قابلیت اجرای برنامه های بسیار پیچیده مانند فتوشاپ را ندارند . به همین دلیل یک شرکت مانند ادوبی باید سایر برنامه های کاربردی بسیاری را که جنبه های مختلف یک برنامه PC پیچیده تر را می سازند قرار دهد. با استفاده از یک پردازنده 32 بیتی با محدودیت های حافظه، هرگز به یک سطح پیچیدگی کامل نمی رسد که یک کامپیوتر کامل قادر باشد.
CPU 64 بیتی بدون سیستمعامل 64 بیتی چیست؟
تا کنون ما در مورد قابلیت پردازنده ها بر اساس معماری خود صحبت کرده ایم، اما یک نقطه اصلی در اینجا باید وجود داشته باشد. استفاده کامل از یک پردازنده تنها به عنوان نرم افزار نوشته شده برای آن است. اجرای یک پردازنده 64 بیتی با یک سیستم عامل 32 بیتی، پایان دادن به مقدار زیادی از پتانسیل محاسباتی پردازنده را از بین می برد. سیستم عامل 32 بیتی فقط از نیمی از رجیسترهای پردازنده استفاده می کند و بنابراین توانایی محاسبات خود را محدود می کند. این هنوز هم همان محدودیت هایی را در مورد آن دارد که یک پردازنده 32 بیتی موجود با سیستم عامل مشابه دارد.
این در واقع یک مشکل نسبتا بزرگ است. اکثر معماری ها مانند پردازنده های 64 بیتی به طور کلی نیاز به یک مجموعه کامل از برنامه ها برای آنها را نوشته می شود. این یک مشکل بزرگ برای سازندگان سخت افزار و سازندگان نرم افزار است. شرکت های نرم افزاری نمی خواهند نرم افزار جدید را بنویسند تا زمانی که سخت افزار وجود نداشته باشد تا از فروش نرم افزاری خود پشتیبانی کند. البته، افراد سخت افزاری نمی توانند محصول خود را به فروش برسانند مگر اینکه نرم افزار برای پشتیبانی از آن وجود داشته باشد. این یکی از دلایل اصلی این است که چرا CPU های سازمانی مانند IA-64 Itanium از Intel مشکلی داشتند. نرم افزار کمی برای معماری و شبیه سازی 32 بیتی برای اجرای سیستم عامل های موجود به شدت فلج CPU وجود داشت.
بنابراین، AMD و اپل در مورد این مشکل چطورند؟ اپل تکه های 64 بیتی را برای سیستم عامل خود اضافه کرده است. این اضافه می کند برخی از پشتیبانی های اضافی، اما هنوز در یک سیستم 32 بیتی اجرا می شود. AMD مسیر دیگری را طی کرده است. این پردازنده خود را برای مدیریت سیستم عامل 32 بیتی بومی x86 طراحی کرده است و پس از آن رجیسترهای 64 بیتی اضافی اضافه شده است. این اجازه می دهد تا پردازنده برای اجرای کد 32 بیتی به طور موثر به عنوان یک پردازنده 32 بیتی، اما با نسخه های فعلی 64 بیتی از لینوکس و یا آینده ویندوز XP 64 آن را از پتانسیل پردازش کامل CPU استفاده کنید.
آیا زمان مناسب برای رایانه 64 بیتی است؟
پاسخ به این سوال بله و نه است. این صنعت در محدوده محاسبات 32 بیتی برای بسیاری از بازار کامپیوترهای پایانی مانند شرکت های سازمانی و کاربران قرار دارد. اگر کامپیوترها سرعت و پردازش قدرت را افزایش دهند، لازم است پرش به نسل بعدی پردازنده ها را انجام دهیم. اینها سیستمهایی هستند که به طور کلی نیاز به حافظه بسیار بیشتری دارند و محاسبات زیادی انجام می دهند که مزایای مستقیم یک پلت فرم 64 بیتی را دریافت می کنند.
مصرف کنندگان موضوع دیگری هستند. بخش عمده ای از وظایف که مصرف کننده به طور متوسط بر روی کامپیوتر انجام می دهد بیش از معماری 32 بیتی موجود است. در نهایت کاربران به نقطه ای می رسند که سوئیچ به محاسبات 64 بیتی حساس است، اما در حال حاضر این کار را نمی کند. حتی در چند سال آینده چندین نفر از مصرف کنندگان نیز در سیستم کامپیوتری 4 گیگابایت حافظه خواهند داشت؟
مزایای واقعی محاسبات 64 بیتی در نهایت به مصرف کنندگان خواهد افتاد. توسعه دهندگان تولید کنندگان و نرم افزار مایل به محدود کردن انواع محصولاتی هستند که برای حمایت از آنها تلاش می کنند و هزینه ها را کاهش می دهند. به همین دلیل، در نهایت، آنها تنها به تولید سخت افزار و نرم افزار 64 بیتی تمرکز خواهند کرد. تا آن زمان، آن را برای افرادی که انتخاب می کنند برای اولین بار در نظر گرفته می شود سوار تند و تیز است.