Artykuły i Testy

Korzyści 64-bitowej technologii

Łatwo zaobserwować, że z biegiem czasu zapotrzebowanie na pamięć operacyjną komputerów wzrasta. Jak się okazuje, architektura 32-bitowa dobiega końca ponieważ pozwala na zaadresowanie 4 294 967 296 komórek, inaczej mówiąc 32-bitowa przestrzeń adresowa staje się za ciasna do pewnych zastosowań. W rzeczywistości wygląda to tak, że system 32-bitowy pozwala na korzystanie jedynie z 4 GB pamięci operacyjnej z czego i tak do wykorzystania pozostaje tylko 3.25 GB (ilość zależna od ilości i typu podzespołów zainstalowanych w naszym PC, bo one też zajmują przestrzeń adresową). Oczywiście do zastosowań domowych taka ilość RAM-u w chwili obecnej jest nadal wystarczająca. Problemy zaczynają się w momencie, kiedy użytkownik korzysta z takich aplikacji graficznych jak 3ds Max czy Maya, a także z aplikacji bazodanowych. Z pomocą właśnie przychodzi 64-bitowy adres wyznaczając ogromną przestrzeń 18 446 744 073 709 551 616 bajtów (16 777 216 terabajtów).

Obecnie tak duża przestrzeń adresowa nie jest potrzebna, dlatego np. technologia AMD64 zastosowana w procesorach AMD opartych o rdzeń Hammer pozwalała na 40-bitowy adres fizyczny i 48-bitowy adres wirtualny, co w efekcie przekłada się na możliwość zaadresowania do 1 TB pamięci operacyjnej.

Zatem nasuwa się pytanie, jakie warunki musi spełnić procesor, aby był zgodny z systemem Windows czy Linux w wersjach 64-bitowych. Otóż przyjmuje się, że aby procesor mógł korzystać z systemu 64-bitowego to rejestry ogólnego przeznaczenia (GPR) procesora muszą mieć rozmiar 64 bitów. Rejestry ogólnego przeznaczenia są połączeniem rejestrów danych oraz rejestrów adresowych, czyli mogące przechowywać zarówno dane jak i adresy. Ponadto wszystkie rejestry jednostek arytmetyczno-logicznych (ALU), które przetwarzają dane z innych rejestrów muszą mieć również rozmiar 64-bitowy. Procesory oparte na modelu IA-32 (Intel Architecture 32 bit) używały osiem 32-bitowych rejestrów ogólnego przeznaczenia, natomiast w przypadku technologii AMD64 (x64) liczba rejestrów ogólnego przeznaczenia uległa podwojeniu przy wielkości operandów wynoszącej do 64 bitów.

Tryby pracy technologii AMD64.

Coś dla użytkownika domowego

Mając garść teorii o 64-bitowych procesorach dla domowego użytkownika nas interesuje jednak zupełnie coś innego. 4 GB pamięci nie jest niczym zaskakującym - typowa konfiguracja za kwotę 2000 zł może juz posiadać taką ilość pamięci. 32-bitowe systemy Windows Vista nie potrafią wykorzystać w pełni tej wielkości. Wprawdzie wraz z Service Pack 1 (SP1) 32-bitowe systemy Vista wykrywają 4 GB pamięci, lecz tylko na wykrywaniu sprawa kończy się. System nie może wykorzystać pełnych 4 GB.

Co, gdy ktoś ma 6 czy 8 GB pamięci? Pozostaje wtedy tylko albo 64-bitowy system, albo po prostu ta ilość pamięci będzie zupełnie nieużywana.

W codziennej pracy raczej rzadko będziemy wykorzystywać więcej niż 3 GB pamięci. Jednak jest to oczywiście jak najbardziej możliwe. W chwili pisania tego artykułu komputer konsumował 2.05 GB pamięci, mając otwartych kilkanaście różnych aplikacji (biurowych). Jeżeli przy tej okazji zostałaby uruchomiona gra, to 3 GB mogłoby okazać się mało. Gdy tylko jednak obrabiamy zdjęcia czy obraz wideo, to przekroczenie 3 GB jest jak najbardziej możliwe.

Ponadto 64-bitowe adresowanie to nie tylko większa ilość dostępnej pamięci, ale także zupełnie inna praca. Zamiast więc tkwić w teorii, sprawdźmy w praktyce różnice, pomiędzy 32, a 64 bitami.