64 бита: Что такое 64 бита (разрядность)?

32 бит или 64 бит

Сегодня я хочу поговорить об адресации памяти. Звучит, конечно, страшно, но этот пост отнюдь не для программистов. Вы ведь слышали словосочетание «64-битный компьютер», например, в рекламе? Даже если не слышали, то сейчас я попытаюсь понятным языком объяснить, о чем идет речь.

Зачем вам это нужно? Ну, например, затем, чтобы не купить слишком много оперативной памяти на свой компьютер, неспособный с таким количеством памяти работать. Ну или чтобы знать, что могут возникнуть некоторые проблемы при работе некоторых программ после перехода на более новый компьютер и.т.п. Так что, думаю, стоит знать, что есть 32 бит и 64 бит.

Начну с простого. Бит — это 0 или 1, минимальный носитель информации, «горит — не горит» — в первых компьютерах биту как раз и соответствовала лампочка. Более часто используемое слово, «байт» — это последовательность из восьми битов. Так как каждый из них принимает значение 0 или 1, всего получается 2*2*2*2*2*2*2*2=256 значений. Достаточно, например, чтобы закодировать символ (не слишком специфический).

10), соответственно 10 битов уходит на адресацию «до килобайта», остается 6, тем самым мы может адресовать 64 килобайта. Именно такая адресация использовалась во времена dos, памяти, конечно, можно было использовать больше, но для этого использовалась специальная технология страниц.

Переходим к более современным компьютерам и используем 32 бита при адресации. В килобайте 1024 байта, в мегабхайте 1024 килобайта, в гигабайте 1024 мегабайта, так что 30 уходит на адресацию «до гигабайта». Остается 2 бита, тем самым 32-битный компютер не может адресовать более 4х гигабайт. По неизвестнным мне причинам эта планка в Windows понижена, тем самым сама Windows использует не больше 3х, а конкретной программе может быть выделено не больше 2х гигабайт.

Мораль: на 32-битный компьютер не нужно покупать больше 3х гигабайт памяти! 64-битная адресация, напротив, позволяет использовать практически неограниченное количество памяти.

Но это не все! Мало иметь компьютер, умеющий работать и в режиме 32 бит и 64 бит, нужно еще поставить 64-битную операционную систему чтобы использовать преимущества 64-битной адресации и 64-битных численных операций (что тоже ускоряет работу компьютера). А вот здесь возникают определенные проболемы. Например, 64-битная Windows XP существует только в английском варианте, так что вы точно столкнетесь с проблемами кодировки. Так что, возможно, стоит остановиться на Висте, как это ни печально мне признавать (если, конечно, не начать переходить на Линукс!). Но, в любом случае, убедитесь, что ставится именно 64-битная операционная система.

Ну и далее. 64-битная программа в принципе не будет работать под 32-битной операционной системой. Обратная совместимость в принципе должна быть, но бывают проблемы. Но опять-таки, даже если у вас 64-битный компьютер и 64-битная операционная система, но вы запускаете 32-битную программу, то она не сможет использовать более 2х гигабайт памяти.

Вот такой сказ про адресацию. Надеюсь, не слишком замурил голову. Я старался писать относительно грамотно, но при этом доходчиво. У меня получилось?

И небольшое отступление. Вы, наверное, обращали внимание на карту в шапке моего блога. Такой дизайн был выбран Найкрисом чтобы подчеркнуть идею блога — перед вами именно путеводитель по интернету. Но карты бывают нужны не только в интернете — представляю блог инфокарт- все карты сети, на котором вы найдете разнообразные карты — от звездного неба до политических карт стран.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.comments powered by Disqus

Чем отличается 64 битная система от 32

Для компьютерных процессоров существует две самые распространенные архитектуры, это i386 и amd64 или как их называют по-простому 32 и 64 бит. Первая была разработана еще в самое начало эпохи компьютеров и имела кое-какие недостатки. Вторая же — более современная и создана относительно недавно. Новые пользователи компьютера часто задаются вопросом что лучше 32 или 64 бит, а также систему какой архитектуры выбрать для своего компьютера.

В этой статье мы попытаемся полностью ответить на этот вопрос, мы подробно рассмотрим чем отличается 64 битная система от 32, в чем принципиальная разница этих архитектур, а также почему вам стоит выбрать тот или иной вариант.

Содержание статьи:

Архитектура 32 бит

В первую очередь нужно сказать, что 32 бит или x86, или i386 — это почти одно и то же, и это архитектура процессора, а уже операционная система рассчитана для работы на этой архитектуре. Впервые архитектура x86 была использована в процессорах Intel. Такое название образовалось от первых процессоров, где она применялась — Intel 80386. Уже позже ее начали поддерживать процессоры от AMD и x86 стала стандартом для персональных компьютеров. Дальше она улучшалась, дорабатывалась, но суть не в этом.

 Архитектура 64 бит

Архитектура 64 бит была разработана намного позже компанией AMD. Еще эту архитектуру называют x86-64 или amd64. Несмотря на название она тоже поддерживается процессорами Intel и AMD. Она полностью совместима с x32. Разница между ними, в основном, в битности, но что это такое мы рассмотрим намного подробнее ниже.

Чем отличается 64 и 32 бит?

Чтобы понять чем отличается 32 бита от 64, нужно погрузиться еще дальше в основы. Процессор — это самый главный компонент компьютера, его даже можно назвать мозгом. Именно процессор оперирует всеми данными, которые мы хотим обработать управляет внешними устройствами, отправляет им команды, получает от них информацию и взаимодействует с памятью. Все адреса и инструкции во время выполнения процессору нужно где-то хранить, и нет, не в оперативной памяти, потому что адреса в оперативной памяти нужно тоже где-то хранить.

Для решения этой задачи каждый процессор содержит несколько десятков ячеек сверхбыстрой памяти, их еще называют регистрами, каждая из этих ячеек имеет свое предназначение, имя и определенный размер. Чем отличается 32 bit от 64? В размере и все дело. У 32 битных процессоров, размер одной ячейки — 32 бит. В процессорах архитектуры 64 бит — размер регистров уже не 32, а 64. Чем больше размер ячейки, тем больше данных она может уместить, а значит пространство адресов ресурсов может быть больше.

Так, процессоры архитектуры 32 бит могли получить доступ только к адресам в пределах 2^32 степени. 64, а это уже намного больше, если перевести в привычные величины, то это 1 Эб (экзабайт) или миллард гигабайт. Фактически такого количества оперативной памяти еще не поддерживает ни одна операционная система, даже Linux. По сравнению с 4 Гб — это очень большая разница.

Но это еще не все. В одном цикле работы процессор с размером регистра 32 бит может обрабатывать 32 бит или 4 байта данных, 1 байт равняется 8 бит. Таким образом, если размер данных превышает 4 байта, то процессору придется выполнить несколько циклов для его обработки. Если процессор 64 битный, то размер данных для обработки в одном цикле увеличивается в два раза, и теперь составляет 8 байт. Даже если данные имеют размер больше, чем 8 байт, то процессору одинаково нужно будет меньше времени на их обработку.

Но во время реального использования вы вряд ли заметите большое увеличение производительности, если, конечно, вы не используете очень тяжелые приложения. Кроме всего, описанного, разница 32 и 64 битных систем еще много в чем. Эти архитектуры еще много чем отличаются. Архитектура 64 бит более оптимизирована, рассчитана на более новое оборудование, многозадачную и очень быструю работу. В наши дни все процессоры работают в режиме 64 бит, но поддерживают 32 бит для совместимости в режиме эмуляции. Но не стоит сразу бежать и переустанавливать систему на 64 бит потому что она лучше, и ниже мы рассмотрим почему.

Что выбрать x32 или x64?

Теперь вы знаете чем отличается 64 битная система от 32 бит. Среди пользователей ходит очень много споров, о том, какую архитектуру использовать. Одни говорят что только 64, другие ратуют в пользу x32. Как вы понимаете из выше написанного, все зависит от оперативной памяти. Если у вас меньше четырех гигабайт, то можно использовать 32 бит, если больше, то нужно использовать 64 бит, чтобы система могла увидеть всю память. Да, есть расширения PAE, которые позволяют процессору видеть больше 4х гигабайт, но будет намного быстрее, если система будет работать с памятью напрямую, без всяких хаков.

Возможно, у вас возник вопрос, почему не использовать архитектуру 64 бит если памяти меньше 4х гигабайт? Поскольку размеры регистров процессора больше, то автоматически становиться больше все, что храниться в оперативной памяти, больше занимают инструкции программ, больше занимают метаданные и адреса, которые хранятся в оперативной памяти.

А это все значит, что если вы установите 64 битную систему на компьютер с меньше чем 4 Гб ОЗУ памяти, то оперативной памяти вам будет очень мало. Вы не заметите прироста производительности, будет только хуже, потому что часть оперативной памяти уйдет на диск в раздел подкачки. а скорость работы с диском, как вы понимаете, очень сильно отличается от скорости работы ОЗУ.

Даже если у вас 4 Гб, то использовать 64 бит не желательно, потому что памяти будет не хватать. По современным меркам, для персонального компьютера это уже мало, а вы ее еще уменьшите использовав эту архитектуру. В конце концов, вы можете использовать технологию PAE, эту опцию можно включить в ядре Linux, чтобы получить доступ ко всем четырем гигабайтам из 32 бит. Это будет вполне оправдано.

Но если у вас 6 Гб и больше, то здесь уже не целесообразно применять PAE, лучше использовать нормальную 64 битную архитектуру, памяти благо хватает. и процессор рассчитан именно на нее.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели чем отличается чем отличается 32 от 64 и теперь вы сможете правильно подобрать систему, чтобы она работала с оптимальной производительностью. А как вы считаете, что лучше использовать при тех или иных объемах ОЗУ? Если с 3 Гб и 6 еще все понятно, то 4 Гб вызывает много споров, какое ваше мнение? Напишите в комментариях!

На завершение небольшое видео про отличия 64 битных процессоров от 32 битных, в видео акцент сделан на мобильные процессоры, но технология та же:

32-разрядная и 64-разрядная версия Windows: часто задаваемые вопросы

Windows 10 Windows 8.

1 Windows 8 Windows 7 Больше…Меньше

Здесь приведены ответы на некоторые распространенные вопросы о 32-разрядных и 64-разрядных версиях Windows.

Для перехода с 32-разрядной версии на 64-разрядную версию Windows необходимо переформатировать жесткий диск, установить 64-разрядную версию Windows, а затем переустановить все остальное, что было на вашем устройстве.

Windows 10 и Windows 8.1

1. Нажмите кнопку Пуск  , затем выберите Настройки > Система  > О программе .
   Открыть О настройках

2. Справа в разделе Характеристики устройства см. Тип системы .

Windows 7

1. Нажмите кнопку Пуск , щелкните правой кнопкой мыши Компьютер и выберите Свойства .

2. В разделе Система см. тип системы.

Для установки 64-разрядной версии Windows необходим ЦП, способный работать с 64-разрядной версией Windows. Преимущества использования 64-разрядной операционной системы наиболее очевидны, когда на вашем компьютере установлено большое количество оперативной памяти (ОЗУ), обычно 4 ГБ ОЗУ или более. В таких случаях, поскольку 64-разрядная операционная система может обрабатывать большие объемы памяти более эффективно, чем 32-разрядная операционная система, 64-разрядная система может быть более отзывчивой при одновременном запуске нескольких программ и частом переключении между ними.

Для запуска 64-разрядной версии Windows ваш компьютер должен иметь 64-разрядный процессор. Чтобы узнать, поддерживает ли ваш процессор 64-разрядную версию, выполните следующие действия.

Windows 10 и Windows 8.1

1. Нажмите кнопку Пуск  , затем выберите

   Настройки > Система  > О программе .
   Открыть О настройках

2. Справа в разделе Характеристики устройства см. Тип системы .

Windows 7

1. org/ListItem»>

   Нажмите кнопку Пуск , а затем выберите Панель управления . В поле поиска введите Информация о производительности и инструменты , а затем в списке результатов выберите Информация о производительности и инструменты .

2. Выберите  Просмотр и печать подробной информации о производительности и системе .

3. В разделе System вы можете увидеть, какой тип операционной системы вы используете в настоящее время под Тип системы , и можете ли вы запустить 64-разрядную версию Windows под 64-разрядной поддержкой . (Если на вашем компьютере уже установлена ​​64-разрядная версия Windows, вы не увидите Список с поддержкой 64-битной версии. )

Узнайте, как выбрать 64-разрядную или 32-разрядную версию Office.

Что такое 64-разрядный процессор (64-разрядные вычисления)?

Дата центр

К

• Стивен Дж. Бигелоу, Старший редактор технологий

Что такое 64-разрядный процессор (64-разрядные вычисления)?

64-битный процессор относится к микропроцессору, который может обрабатывать данные и инструкции порциями по 64 бита. Микропроцессоры, которые могут обрабатывать 64 бита, выполняют большее количество вычислений в секунду по сравнению с 32-битными процессорами. Типичные варианты термина включают 64-битный ЦП , 64-битный вычислительный и 64-битный микропроцессор .

Каждый микропроцессор обрабатывает два ключевых критерия: адреса памяти и соответствующие данные или инструкции, присутствующие в каждом адресе памяти. Таким образом, микропроцессоры привязаны к памяти, в которой выполняются приложения и данные, а количество битов, доступных на процессоре, определяет размер и пространство памяти, а также объем данных, которые процессор может обрабатывать в единицу времени. Это стало де-факто способом классификации или классификации современных процессоров.

64-битный процессор использует внутренние регистры — места временного хранения внутри процессора — шириной 64 бита. Обычно это соответствует адресной шине и шине данных, которые также имеют ширину 64 бита. Адресная шина — это путь прохождения электрических сигналов, используемый для определения адреса устройства или памяти, к которому процессор пытается получить доступ. Шина данных — это путь, используемый для обмена данными с предполагаемым адресом. Процессоры также включают сигнализацию для третьей шины управления, но эта шина обычно представляет собой уникальный набор дискретных или отдельных цифровых сигналов и не работает как шина адреса или данных.

В чем разница между 32-битным и 64-битным процессором?

64-разрядные процессоры могут включать и поддерживать следующие передовые технологии:

• более высокая тактовая частота системы и скорость шины;
• гиперпоточность и быстрый обмен данными;
• больший внутренний кеш; и
• расширенных наборов инструкций.

Однако эти функции, как правило, не являются прямым результатом конструкции 64-битных регистров или адреса или шины данных. Для наших целей принципиальным отличием 32-битных процессоров от 64-битных является увеличенная ширина шины.

Простая нотация 64-разрядная может показаться не впечатляющей сама по себе, но использование 64-разрядной системы имеет серьезные последствия для компьютеров. В двоичном формате 2 ⁶⁴ или два, возведенные в 64-ю степень, равняются 18 446 744 073 709 551 616 уникальных чисел. Для адресной шины это около 18 эксабайт потенциально адресуемой памяти. Для шины данных это 18 квинтиллионов возможных значений. Это в разы больше, чем 4 гигабайта адресного пространства памяти, возможного с предыдущими 32-разрядными процессорами (2 ³² = 4 294 967 296).

Объяснение совместимости с 64-битными вычислениями

Учитывая большие инвестиции, связанные с компьютерным оборудованием и программным обеспечением, идея обратной совместимости имеет решающее значение — будет ли то, что у меня есть сейчас, работать над чем-то другим или новым? Переход от 32-разрядной к 64-разрядной архитектуре может привести к разрушительным последствиям. Несмотря на то, что 64-разрядные вычисления уже более десяти лет являются нормой, стоит задуматься о последствиях такого перехода.

Оборудование. 64-разрядные процессоры несовместимы с 32-разрядными процессорами. Одного количества сигнальных контактов, задействованных в корпусе процессора, достаточно, чтобы гарантировать, что 64-битный процессор не сможет просто вставить 32-битный процессорный разъем на материнской плате компьютера. Как минимум, 64-разрядному компьютеру требуется полная замена материнской платы для поддержки 64-разрядного процессора, различные конфигурации тактовой частоты и шины, новые наборы микросхем для взаимодействия процессора с другими устройствами ввода-вывода, такими как диски и порты, а также сокеты для гораздо больших устройств. запоминающие устройства.

Большинство средств диагностики системы показывают текущую аппаратную конфигурацию процессора. Например, Microsoft Windows 10 показывает основные сведения о системе, выбрав «Настройки» > «О программе».

Согласно спецификациям этого рабочего стола, на нем установлена ​​64-разрядная операционная система.

ОС. 64-разрядные процессоры приложили большие усилия для поддержки совместимости как между 32-разрядными, так и с 64-разрядными операционными системами. Владелец компьютера, получивший лицензию на 32-разрядную ОС, должен иметь возможность переустановить или использовать эту ОС на 64-разрядном компьютере. Однако расширенные возможности, функциональность и производительность 64-битного процессора могут быть недоступны без подходящей 64-битной ОС. Новые ОС, такие как Windows 11, отказались от поддержки 32-разрядных архитектур и больше не поддерживают 32-разрядные вычисления.

Программные драйверы. Драйверы — это небольшие фрагменты программного обеспечения, предназначенные для расширения возможностей и совместимости ОС, позволяя ей распознавать, настраивать и использовать аппаратные устройства. Драйвера должны соответствовать ОС. Таким образом, 32-битная ОС должна работать с 32-битными драйверами, а 64-битная ОС должна использовать соответствующие 64-битные драйверы. 32-битный драйвер несовместим с 64-битной ОС. Для большинства аппаратных устройств доступны как 32-разрядные, так и 64-разрядные версии драйверов, поэтому выберите версию драйвера, подходящую для ОС.

Если 64-разрядный драйвер недоступен для аппаратного устройства, можно использовать универсальный 64-разрядный драйвер, хотя некоторые специализированные или проприетарные функции устройства могут быть недоступны. В противном случае устройство необходимо заменить новым устройством с подходящим драйвером.

Приложения. Большинство 32-разрядных приложений работают на 64-разрядном процессоре и 64-разрядной ОС. Единственными приложениями, которые не работают должным образом на 64-разрядной платформе, являются те, которые зависят от 32-разрядных драйверов, несовместимых с 64-разрядными ОС, или те приложения, которые включают в себя инструкции, специфичные для 32-разрядного процессора, или код. Сегодня только самые уникальные или нишевые приложения продолжают использовать 32-разрядные среды, и почти все корпоративные приложения имеют обновления и исправления, доступные для работы с 64-разрядными версиями программного обеспечения.

Преимущества и ограничения 64-битных процессоров 64-разрядные процессоры

предлагают множество преимуществ, в том числе следующие:

• Значительно больше места в памяти. Такой большой объем адресуемой памяти позволяет компьютерам загружать и запускать большие, сложные программы, использующие огромные наборы данных — все загружаемые и работающие в памяти компьютера. Эти программы могут включать автоматизированное проектирование и другие приложения для визуализации данных, системы управления базами данных, технические и научные приложения, такие как Hadoop и другие инструменты для работы с большими данными, а также высокопроизводительные серверы. Кроме того, такое обширное пространство памяти может легко поддерживать логическую виртуализацию и одновременное развертывание множества виртуальных машин.
• Повышение производительности при перемещении данных. Быстрое перемещение и обработка большего количества данных — ключ к производительности процессора. Поскольку процессоры используют 64 бита как для адресации, так и для данных, процессор может обрабатывать в два раза больше данных, чем 32-битные процессоры, за каждый такт. Это позволяет процессору обрабатывать гораздо больше данных и инструкций в единицу времени, чем предыдущие процессоры.
• Подробнее в 64-битных данных. Мало того, что 64 бита данных могут перемещать более мелкие фрагменты данных, 64-битное слово данных может удобно выражать на несколько порядков большее разрешение данных — 2 ⁶⁴ разных штатов, а не 2 ³² или даже меньшего размера 2 ¹⁶ или 2 ⁸ штатов. Такие дополнительные детали могут существенно повлиять на сложность и выразительность наборов данных, таких как рендеринг топографических карт или визуализация других данных.

Тем не менее, у современных 64-битных процессоров есть несколько недостатков, в том числе следующие:

• Догоняющее развитие отрасли. С практической точки зрения, современные 64-разрядные процессоры не могут получить доступ ко всему потенциальному пространству памяти, предлагаемому 64-разрядными. Когда 64-разрядные процессоры были впервые выпущены, практический предел памяти составлял около 8 терабайт (ТБ) из-за ранних 64-разрядных ОС и других аппаратных ограничений. Сегодня операционные системы и вспомогательное оборудование усовершенствовались, и 64-разрядные процессоры обычно ограничены примерно 256 ТБ (всего 48 бит) пространства памяти из-за текущей ОС и сохраняющихся ограничений дизайна памяти. Проблема не в том, что 64-битный процессор не может использовать все 64 бита, а в том, что остальная часть компьютерной индустрии все еще догоняет и развивается, чтобы вырасти до такой огромной мощности. Так что в ближайшие годы эта проблема должна исчезнуть.
• Пустая трата памяти. 64-разрядные вычисления обеспечивают обратную совместимость с 32-разрядными вычислениями. Однако перевод с 32-разрядных на 64-разрядные вычислительные среды может привести к непроизводительному расходованию памяти в зависимости от способов форматирования и хранения данных. Например, некоторым 32-битным приложениям и наборам данных может потребоваться добавить заполнение — в основном пустые данные — чтобы занять дополнительные 32 бита по каждому адресу. Это работает, но это неэффективное использование дополнительной емкости при использовании более старого 32-разрядного программного обеспечения или данных. Эта проблема также должна исчезнуть со временем, поскольку старое 32-разрядное устаревшее программное обеспечение обновляется и заменяется эквивалентными 64-разрядными программами.

Термины ЦП и микропроцессор используются взаимозаменяемо, и хотя они оба выполняют одни и те же компьютерные задачи, их функции немного различаются. Узнайте, чем ЦП и микропроцессоры отличаются .

Последнее обновление: март 2022 г.

Продолжить чтение О 64-битном процессоре (64-битные вычисления)

• Как правильно выбрать ПК для своего бизнеса

• Как сравнить Mac и ПК для бизнеса

• Требования Windows 10 и Windows 11 требуют обновления ПК

• Узнайте об эволюции серверных процессоров Intel и AMD

• Влияние спредов с низким предложением фишек

Копните глубже в области оборудования и стратегии центра обработки данных

• Взгляд на то, как IoT и встроенные системы работают вместе

  Автор: Дэн Джонс

• Архитектура масштабируемого процессора (SPARC)

  Автор: Рахул Авати

• Изучите собственные методы управления виртуальной памятью Windows 10

  Автор: Гэри Олсен

• TinyML ускоряет переход к современному управлению периферийными данными

  Автор: Льюис Карр

SearchWindowsServer

• Как избежать проблемы двойного перехода с PowerShell

  ИТ-специалисты, которые управляют с помощью PowerShell, столкнутся с проблемой двойного перехода и будут использовать CredSSP для ее решения. Этот учебник предлагает…

• Как загружать и скачивать файлы с помощью FTP-скрипта PowerShell

  Используя класс .NET WebClient и PowerShell, администраторы Windows могут загружать и скачивать файлы на FTP. Обзор общего процесса…

• Как протестировать код PowerShell с помощью Pester

  Инструмент устранения неполадок PowerShell Pester позволяет пользователям писать и запускать тесты. Узнайте, как установить инструмент, и изучите пошаговые инструкции…

Облачные вычисления

• Знакомство с иерархией ресурсов Azure

  Группы управления Azure, подписки, группы ресурсов и ресурсы не являются взаимоисключающими. Предприятия могут – и часто делают…

• Начните работу с Amazon CodeGuru с помощью этого руководства

  Amazon CodeGuru проверяет код и предлагает улучшения пользователям, которые хотят сделать свой код более эффективным, а также оптимизировать .