Как лучшие предложения, хвост не застрял
32 бита е 64 бита спецификации, связанные с архитектурой системы и относящиеся к количеству данных, которые чип может обрабатывать за один раз. Понимать различия между битами в архитектуре и их влияние на производительность, операционные системы и совместимость программного обеспечения.
В чем разница между 64-битными и 32-битными процессорами? (изображение: Эмерсон Алекрим/)
Что такое биты в архитектуре?
Количество битов определяет максимальный размер данных, которые могут быть обработаны во время операции. Таким образом, если компьютер имеет 8-разрядный ЦП, 24-разрядная операция должна выполняться в три этапа. 32-битный процессор может выполнять одну и ту же операцию одновременно.
Количество бит ЦП в основном связано с емкостью хранения данных в его регистрах, которые представляют собой небольшие объемы временной памяти.
Во время расчета задействованные значения переносятся из памяти компьютера в регистры. Если регистры поддерживают 64 бита, они позволят ЦП выполнять более крупные и быстрые вычисления, чем если бы они были 32 битными или меньше.
Некоторые регистры также используются для адресации данных в памяти. 32-разрядный процессор может обрабатывать только около 4 ГБ памяти. Большие объемы памяти поддерживаются 64-битными чипами (или специальными уловками).
Вот почему, чем больше битов поддерживает ЦП, тем выше производительность компьютера. Однако этот аспект необходимо тщательно проанализировать, поскольку микросхема может иметь 64-битные регистры, но 32-битные шины данных или адресации памяти.
бит значение
Бит представляет собой двоичное значение (0 или 1). Это обозначение используется в различных вычислительных контекстах, таких как пропускная способность передачи или размер файла в байтах (один байт равен 8 битам). В этой статье обсуждается разрядность в контексте ЦП, не отвлекаясь от использования битов в других концепциях.
Какие архитектуры являются 32-разрядными?
Самый быстрый способ определить разрядность процессора — узнать его архитектуру. Наиболее известными в 32-битном сегменте являются:
- x86, i386 или IA-32: обозначает чипы на основе 32-битной архитектуры, созданной Intel с выпуском чипа Intel 386 в 1985 году. Название «x86» может также относиться к 16-битным чипам Intel 8086, 80186 и 80286;
- PowerPC: 32-битная архитектура, представленная в 1991 году альянсом Apple, IBM и Motorola. Он использовался в компьютерах Mac до 2006 года. Он до сих пор используется во встроенных системах и сетевом оборудовании;
- armv7: Также известный как arm32, он был представлен компанией Arm в 2004 году. Он был принят в мобильных телефонах Nexus 6 с 32-разрядным чипом Snapdragon 805. В линейке Samsung Exynos также были модели Armv7;
- Спарк: представляет собой 32-битную архитектуру, выпущенную Sun Microsystems в 1987 году. В основном она использовалась в рабочих станциях и серверах линейки Sun-4. В 1993 году он получил 64-битную поддержку;
- MIPS: была создана одноименной компанией в 1985 г. Первые версии работали с 32-битной архитектурой, но в начале 1990-х архитектура была обновлена до 64-битной и до сих пор используется во встраиваемых системах.
Intel Core Duo T2050 — это 32-разрядный процессор (изображение: Everton Favretto/)
Какие архитектуры являются 64-битными?
Наиболее популярные 64-битные архитектуры:
- x86-64, amd64 или x64: архитектура, созданная AMD в 2003 году, изначально выпущенная на таких чипах, как Opteron и Athlon 64. Основана на x86 и сохраняет совместимость с 32-битным программным обеспечением;
- рука64: имя, используемое для обозначения самых последних версий архитектуры Arm, таких как Armv8 и Armv9, выпущенных в 2011 году, в которых добавлена поддержка 64-битных инструкций на мобильных телефонах, планшетах и ноутбуках. Он также известен как AArch64;
- IA-64 (Интел Итаниум): 64-битная архитектура, разработанная Intel и HP. Он появился в 2001 году с запуском процессора Intel Itanium для серверов. Хотя микросхемы IA-64 были передовыми, они не имели большого коммерческого успеха;
- PowerPC 64: иногда обозначаемый как ppc64, это соответствует чипам архитектуры PowerPC, которые обрабатывают 64-битные инструкции. Первым из этих чипов был PowerPC 620, представленный в конце 1995 года;
- MIPS64: MIPS начал работать с 64-битной версией с третьей версии, выпущенной в 1991 году. Но архитектура MIPS64 была стандартизирована и получила такое название только в 1999 году. Nintendo 64 имеет 64-битный MIP-процессор (NEC VR4300);
- Sparcv9: архитектура Sparc, созданная Sun Microsystems в 1987 году, начала поддерживать 64-битные инструкции в 1993 году с появлением ее девятой версии.
Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2, 64-битный чип Arm (изображение: Джованни Санта Роза/)
Что меняется между 32-битным и 64-битным процессором?
В следующей таблице приведены различия между 32-разрядной и 64-разрядной архитектурами.
| 32 бита | 64 бита | |
|---|---|---|
| Максимальная адресация памяти | 4 гигабайта | 16 эксабайт |
| совместимость программного обеспечения | 32 бит и ниже | 64-битная, 32-битная и ниже, с возможными исключениями |
| Операционная система | только 32 бит | 64 бита и 32 бита |
| Общая производительность | Меньше | Больше, отчасти потому, что 64-битные чипы более современные. |
| многозадачность | Поддерживает, но с ограничениями | Высокая производительность за счет поддержки большего объема памяти |
| графические приложения | низкая производительность | Более высокая производительность (графика включает сложные операции) |
| Безопасность | Меньше | Поскольку они более современные, 64-битные чипы, как правило, имеют больше функций безопасности. |
| Расходы | Меньше (32-битные чипы проще и все еще могут обслуживать некоторые приложения) | относительно больше |
64-битный процессор быстрее 32-битного?
64-разрядный ЦП может быть более эффективным, чем 32-разрядный процессор, поскольку он поддерживает больший объем данных в каждом цикле выполнения. Однако количество битов само по себе не является определяющим фактором для общей производительности.
Насколько быстро и эффективно ЦП может обрабатывать данные, зависит от комбинации характеристик, таких как количество ядер, тактовая частота (частота), объем кэш-памяти и производственный процесс.
Для работы 64-разрядного программного обеспечения требуется 64-разрядный процессор, в конце концов, эти программы используют инструкции, которых нет у 32-разрядных процессоров.
Возможен и обратный вариант, то есть на 64-битном процессоре обычно работает 32-битное ПО. Одним из примеров является использование подсистем, создающих 32-разрядную среду выполнения, таких как эмулятор WOW64 для Windows.
Есть исключения для кросс-архитектурной совместимости. В случае 64-битной Windows 32-битные драйверы, как правило, не принимаются, что требует от пользователя поиска 64-битных драйверов. Другой пример — линейка 64-разрядных процессоров Intel Itanium, несовместимых с 32-разрядным программным обеспечением.
Какую Windows мне установить, 32 или 64 битную?
Вы должны установить 64-разрядную версию Windows, если ваш процессор поддерживает эту функцию. Вероятно, так и будет, поскольку 32-битные процессоры все реже встречаются на рынке. Помимо прочих преимуществ, 64-битные версии обладают большей емкостью адресации памяти, благодаря чему система поддерживает более 4 ГБ ОЗУ.
Как узнать, 32-битная у меня Windows или 64-битная?
В Windows 10 и 11 просто откройте меню «Пуск» и перейдите в «Настройки»/«Система»/«О программе». В описании компьютера, которое появится на следующем экране, будет указано, установлена ли у вас 32-разрядная или 64-разрядная версия Windows.
Windows 11, 64-разрядная версия (изображение: Emerson Alecrim/)
Почему 32-разрядная Windows не может использовать более 4 ГБ ОЗУ?
32-разрядный ЦП использует эту возможность для адресации каждого байта памяти. При подсчете (232) достигается примерно 4,2 миллиарда адресов, что делает объем оперативной памяти, поддерживаемой 32-разрядной Windows, до 4 ГБ.
На 32-разрядных компьютерах с 4 ГБ ОЗУ Windows может по-прежнему сообщать, что установлено только 3,25 ГБ памяти. Это не дефект. Отображение этого количества может иметь некоторые возможные причины, такие как зарезервированное использование части памяти самой системой для сопоставления драйверов.
Чтобы преодолеть ограничение в 4 ГБ, Microsoft внедрила режим PAE (расширение физических адресов), который изменяет управление памятью, чтобы операционная система могла получить доступ к 64 ГБ или 128 ГБ ОЗУ (ограничение зависит от системы). Эта функция была представлена в Windows XP.
Есть ли 128-битный процессор?
128-битного ЦП нет, за исключением редких прототипов. Причина в том, что 64-битные архитектуры поддерживают огромные объемы операций и позволяют адресовать до 16 эксабайт памяти, что более чем достаточно даже для суперкомпьютеров. Поэтому 128-битная архитектура пока не дает практических преимуществ.
ЦПIntelWindowsWindows XPMicrosoftArquitetura ARMNintendo 64IBMAAppleMotorolaMotorola Nexus 6ExynosAMDHP