如何從32位切換到64位可以改善計算能力?
介紹
在這一點上,所有筆記本電腦和台式個人電腦已經從32位轉換到64位處理器。 儘管如此,一些計算機仍然具有32位版本的Windows,這對他們可以訪問多少內存有一定影響。 仍然有一些使用32位的低端移動處理器,這也是軟件仍然可用的原因。
32位處理和64位處理確實是一個問題的大區域與平板處理器有關 。 目前大多數手機和平板電腦仍使用32位處理器。 這主要是因為它們在耗電量方面往往效率更高,硬件已經受到尺寸的限制。 儘管如此,64位處理器正變得越來越普遍,因此了解32位與64位處理器如何影響計算機體驗是一個好主意。
了解位
所有的計算機處理器都基於二進制數學,因為芯片內部包含半導體晶體管。 把事情放在非常簡單的條件下,有一點是單個1或0,或者由晶體管處理。 所有的處理器都通過它們的位處理能力來引用。 對於大多數處理器而言,這是64位,但對於其他處理器,它可能仍然只限於32位。 那麼位數是什麼意思?
處理器的這個比特率決定了處理器可以處理的最大數字。 在一個時鐘週期內可以處理的最大數量將等於比特率的功率(或指數)的2。 因此,32位處理器可以處理高達2 ^ 32或大約43億的數字。 任何大於此的數字都需要多個時鐘週期來處理。 另一方面,64位處理器可以處理2 ^ 64或大約18.4百萬位(18,400,000,000,000,000,000)的數量。 這意味著64位處理器將能夠更高效地處理大量數學。 現在,處理器不僅僅是嚴格地進行數學計算,而是更長的字符串意味著它可以在一個時鐘週期內完成更高級的命令,而不必將其分割為多個。
因此,如果您有兩個相同的處理器在給定相似編程命令的情況下以相同的時鐘速度運行,則64位處理器的效率可能是32位處理器的兩倍。 這並非完全正確,因為每個時鐘週期不一定使用通過的所有位,但每次大於32時,64位將佔用該指令的一半時間。
記憶是關鍵
受處理器比特評級直接影響的其他項目之一是系統可以支持和訪問的內存量。 我們來看看當前的32位平台。 目前32位處理器和操作系統可以在計算機中支持總共4 GB的內存。 在4千兆字節的內存中,操作系統只能為給定的應用程序分配2千兆字節的內存。
當涉及到筆記本電腦和台式個人電腦時,這一點更為重要。 這是因為他們可以訪問更複雜的程序和應用程序,更不用說處理器的內存空間了。 另一方面,移動處理器的空間有限,並且通常將內存集成到處理器中。 因此,即使是用於智能手機和平板電腦的頂級處理器,通常也只有2GB的內存,因此沒有達到4GB的限制。
為什麼這很重要? 那麼,處理器的內存量已經影響了程序的複雜性。 大多數較小的平板電腦和手機都無法運行極其複雜的應用程序,如Photoshop 。 這就是為什麼Adobe這樣的公司必須將其他許多應用程序用於單個更複雜的PC程序的不同方面。 通過使用具有內存限制的32位處理器,它將永遠不會達到完全個人計算機所能達到的相同級別的複雜度。
什麼是沒有64位操作系統的64位CPU?
到目前為止,我們一直在討論基於其架構的處理器的功能,但這裡有一個關鍵點。 處理器的充分使用與為其編寫的軟件一樣好。 運行帶有32位操作系統的64位處理器將最終浪費處理器的大量計算潛力。 32位操作系統僅使用處理器的一半寄存器,從而限制了其計算能力。 它仍然具有所有相同的限制,即現有的32位處理器具有相同的操作系統。
這實際上是一個相當大的問題。 大多數體系結構更改(如64位處理器)通常都需要為它們編寫一組全新的程序。 這對於硬件製造商和軟件製造商都是一個大問題。 軟件公司不希望在硬件出現以支持其軟件銷售之前編寫新軟件。 當然,除非有軟件支持它,否則硬件人員不能銷售他們的產品。 這是英特爾的IA-64 Itanium等企業級CPU出現問題的主要原因之一。 幾乎沒有為該架構編寫的軟件,其32位仿真運行現有的操作系統嚴重影響了CPU。
那麼,AMD和蘋果如何解決這個問題呢? 蘋果已經開始為其操作系統添加64位補丁。 這增加了一些額外的支持,但它仍然在32位操作系統上運行。 AMD採取了不同的路線。 它設計了處理器來處理本機x86 32位操作系統,然後添加了額外的64位寄存器。 這允許處理器像32位處理器一樣有效地運行32位代碼,但是對於當前的64位版本的Linux或即將推出的Windows XP 64,它將利用CPU的全部處理潛力。
是64位計算的正確時機嗎?
這個問題的答案是肯定和否。 大多數高端計算機市場,例如企業和高級用戶,該行業正在達到32位計算的極限。 如果計算機的速度和處理能力增加,就有必要跳轉到下一代處理器。 這些系統通常需要更多的內存和大量的計算才能獲得64位平台的直接優勢。
消費者是另一回事。 普通消費者在計算機上執行的大部分任務遠遠超過現有的32位體系結構。 最終,用戶將達到切換到64位計算的意義,但目前情況並非如此。 即使在未來兩年內,有多少用戶可能會在計算機系統中擁有4千兆字節的內存?
64位計算的真正優勢最終將逐漸滲透到消費者手中。 製造商和軟件開發商喜歡限制他們必須支持的各種產品以降低成本。 正因為如此,他們最終將專注於生產64位硬件和軟件。 直到那個時候,對於那些選擇嚐鮮的人來說,這將是一次顛簸。