پردازنده 64 بیتی در برابر 32 بیتی؛ چه تفاوتی بین این دو CPU وجود دارد؟ - تور آسیایی ارزان

مفهوم اندازه بیت در معماری پردازنده

اول از همه باید به مفهوم اندازه بیت در معماری پردازنده بپردازیم. به زبان ساده، پهنای رجیسترهای پردازنده مشخص می نماید که چه اندازه داده را می تواند در یک عملیات واحد مدیریت کند. این امر با مقدار حافظه ای که پردازنده می تواند آدرس دهی کند، ارتباط دارد. شما می توانید با استفاده از فرمول 2^n، که در آن n اندازه بیت پردازنده است، اندازه دقیق حافظه قابل آدرس دهی را محاسبه کنید.

بنابراین، یک پردازنده 1 بیتی تنها می تواند 2 به توان 1 یعنی 2 موقعیت حافظه منحصربه فرد را آدرس دهی کند. با افزایش اندازه بیت، تعداد آدرس ها به صورت تصاعدی افزایش می یابد: یک پردازنده 32 بیتی می تواند تا 2 به توان 32 یعنی 4.2 میلیارد موقعیت حافظه را آدرس دهی کند. این عدد بزرگی است، اما به اندازه فضای 18,446,744,073,709,551,616 حافظه قابل آدرس دهی یک پردازنده 64 بیتی نیست. این عدد به نوبه خود، بر روی حداکثر مقدار حافظه قابل استفاده در سیستم شما تأثیر می گذارد.

محدودیت های رم

یکی از بزرگترین محدودیت های سیستم های قدیمی با بیت پایین، اندازه رم (RAM) قابل دسترسی آن ها بود. آدرس دهی حافظه تکنیکی است که به وسیله پردازنده ها برای ذخیره و بازیابی اطلاعات بعدی از رم استفاده می گردد. یک پردازنده 32 بیتی می تواند تا 4 گیگابایت حافظه را آدرس دهی کند. این امر به این علت است که رجیسترهای درون یک پردازنده x86 تنها می توانند حداکثر 32 بیت را نگه دارند که حداکثر اندازه حافظه مورد استفاده آن ها را به 4 گیگابایت محدود می نماید.

تا اوایل دهه 2000، این اندازه حافظه برای کاربر عادی بیش از حد کافی بود. اما با پیشرفت سخت افزار و نرم افزار، سقف 4 گیگابایتی به سرعت به حداقل محدودیت تبدیل شد و کاربران در هنگام کارهای مولتی تسکینگ به سرعت با کمبود رم روبرو شدند. از طرف دیگر، پردازنده های 64 بیتی می توانند با 18.4 اگزابایت حافظه کار نمایند که اندازه بسیار زیادی رم است. برای مقایسه، یک اگزابایت برابر با 1،000،000 ترابایت است که این یعنی حداکثر ظرفیت حافظه پردازنده های x64 را به 18.4 میلیون ترابایت می رساند. علاوه بر این، پردازنده های مبتنی بر معماری x86 تنها دارای هشت رجیستر چندمنظوره هستند، در حالی که همتایان 64 بیتی آنها دو برابر این تعداد رجیستر را در اختیار دارند.

سیستم عامل و برنامه ها

هنگامی که مایکروسافت از ویندوز 11 رونمایی کرد، کاربران به علت الزامات سخت افزاری بالاتر این نسخه نو، واکنش منفی نشان دادند. اگرچه بعضی از این الزامات، مانند TPM 2.0، قابل چشم پوشی بودند، اجرای سیستم عامل نو روی سیستم های قدیمی 32 بیتی به طور کامل غیرممکن بود، زیرا مایکروسافت هرگز نسخه های x86 را برای این سیستم عامل پرچم دار خود منتشر نکرد. این بدان معناست که امکان ارتقاء به نسخه های 32 بیتی ویندوز 10 روی سیستم هایی که از معماری قدیمی استفاده می نمایند، وجود ندارد.

سیستم عامل های 32 بیتی علاوه بر این، محدودیت های دیگری نیز دارند. به غیر از بعضی راه چاره های جایگزین در لینوکس، نسخه های x86 ویندوز حتی قادر به اختصاص کل 4 گیگابایت رم به یک برنامه کاربردی نیستند. از آنجا که ویندوز بخشی از حافظه را برای فرآیندهای پس زمینه رزرو می نماید، اجرای برنامه های کاربردی پر مصرف روی سیستم های 32 بیتی با کاهش عملکرد همراه خواهد بود. بعلاوه، نسخه های 64 بیتی بسیاری از برنامه های کاربردی که به فایل های DLL شصت و چهار بیتی احتیاج دارند، ممکن است اصلاً روی سیستم های 32 بیتی اجرا نشوند، چه برسد به اینکه عملکرد قابل قبولی ارائه دهند.

پردازنده 64 بیتی در برابر 32 بیتی؛ تفاوتی که فراتر از عدد است

امروزه تقریباً تمامی کامپیوترهای شخصی از پردازنده های 64 بیتی استفاده می نمایند، بنابراین به احتمال زیاد با سیستم های نو مجهز به تراشه های 32 بیتی برخورد نخواهید کرد. شاید تعجب کنید که چرا با وجود ارتقاء قابل توجهی که انتقال به معماری 64 بیتی در عرصه رایانه ایجاد کرد، پردازنده های قدرتمندتر 128 و 256 بیتی نداریم؟ حقیقت این است که پردازنده های 128 بیتی امکان پذیر هستند، اما فعلاً احتیاجی به استفاده گسترده از آن ها وجود ندارد، زیرا در سیستم های کاربران احتیاجی به مقادیر بسیار زیاد رم نداریم. در دوره ای که حتی بهترین رایانه های گیمینگ نیز به بیش از 256 گیگابایت رم احتیاج نخواهند داشت، می توان با اطمینان گفت که به این زودی ها به محدودیت 18,400,000 ترابایتی رم در پردازنده های 64 بیتی برخورد نخواهیم کرد.

منبع: XDA