Существует множество систем счета, но, когда речь заходит о компьютерах, то есть только двоичная система – 0 и 1. Это означает, что для 1-битных вычислений есть только два возможных значения, четыре для 2-битных, восемь для 3-битных. Количество значений определяется результатом возведения 2 в степень – 2 в третьей степени или в кубе это восемь, что соответствует 3-битным вычислениям.
Что означает 32 и 64 бита
Продолжая возводить 2 в степень, мы дойдем до 32 и получится, что для 32-битных вычислений существует 4 294 967 296 значений, а для 64-битных количество значений уже составит 18 446 744 073 709 551 616 – это примерно 18,4 квинтиллиона.
Это огромное количество бит и цифры показывают насколько более производительными чипы должны быть, чтобы поддерживать вычисления с бо́льшим количеством бит. Несмотря на кажущуюся простоту разница заметно больше чем в два раза. Вот почему новые чипы и операционные системы так редко переходят к поддержке новых вычислений. Для примера:
- В 1970-х годах чип Intel 8080 поддерживал 8 битные вычисления
- В 1992 году Windows 3.1 стала первой 16 битной, настольной версией Windows
- В 2003 году компания AMD начала поставки первых 64-битных, настольных чипов
- В 2009 году Apple сделала Mac OS X Snow Leopard полностью 64-битной
- В 2014 году был представлен iPhone 5s, первый смартфон с 64-битным чипом Apple A7
В настоящее время вы скорее всего пользуетесь 64-битным чипом с 64-битной операционной системой, что позволяет вам запускать 64-битные приложения. Однако так может быть не всегда. Редакции Windows 7, 8, 8.1 и 10 также существуют и в 32-битных вариантах.
Как определить какой ОС пользуетесь вы?
Если вашему компьютеру менее 10 лет, то ваш процессор практически гарантировано 64-битный, однако у вас может быть установлена 32-битная ОС. К счастью, это довольно легко проверить. В Windows 10 перейдите в Параметры > Система > О системе или просто в окне настроек, в строке поиска введите О компьютере. В разделе характеристики устройства должно быть написано 64-разрядная операционная система, процессор x64.
Зачем нам 32 бита?
Так почему все-таки кто-то устанавливает 32-битные ОС? Основная причина в том, что 32-битные процессоры требуют наличия 32-битной операционной системы. Наличие такого чипа сегодня маловероятно. Intel начала производить 32-битные процессоры семейства 80386 в далеком 1985 году, а продавать 64-битные в 2001 году. Поэтому если ваш компьютер не старше 10 лет, то скорее всего он поддерживает и 64-битные инструкции.
Скорее всего, если у вас довольно старая система, то возможно на ней установлена 32-битная система из-за проблем с быстродействием. А обновлениями к сожалению, нельзя изменить разрядность системы. Это в принципе может быть оправдано – ранние 64-битные процессоры могут не поддерживать всех функций. Для того чтобы определить полностью ли ваш компьютер готов к использованию 64-битной версии, вы можете запустить простую программу 64bit Checker.
На компьютер с 64-битным процессором можно установить 32-битную операционную систему, но это нерациональный подход. 32-битная ОС имеет больше ограничений, к примеру, она не поддерживает работу с объемом ОЗУ свыше 4 Гб. Так, современная Windows 10 64 бита поддерживает максимально 2 терабайта оперативной памяти (128 Гб в Домашней версии).
Теоретическое ограничение ОЗУ в 64-битных системах составляет 16 экзабайт. Это примерно равно 1 миллиону терабайт или 1 миллиарду гигабайт. Однако, мы пока еще очень далеко до оборудования, которое сможет поддерживать такой объем памяти. Сейчас покупка ноутбука с 16 Гб ОЗУ выглядит отличным решением, не так ли?
64-битные системы имеют и множество других улучшений, которые не так заметны невооруженным взглядом: 64-битное адресное пространств, расширенные регистровые ресурсы, 64-битные виртуальные адреса и многое другое. Все эти улучшения важны для инженеров и призваны улучшить работу оборудования.
64-битные программы
Вы могли также заметить, что некоторые программы также поставляются в версиях для 32 и 64 битных систем. Хорошим примером здесь может стать Firefox, который до сих пор выпускается в сборках для обоих редакций. Все это только потому что 32-битные операционные системы до сих пор в ходу. Однако только 64-битные ОС могут запускать как 32, так и 64 битные приложения. В Windows для этого есть встроенная подсистема эмуляции WoW64.
Вы наверняка замечали, что на вашем диске C:\ имеются две папки Program Files – одна для 64-битных программ, а другая для 32-битных с приставкой (x86). Вы можете с легкостью проверить как много 32-битных приложений используете, просто заглянув в соответствующую папку. В настоящее время все больше ОС отказывается от поддержки 32-битных программ. Это уже произошло в MacOS и частично в различных Linux дистрибутивах. Возможно скоро к этому придет и Windows.
Немного про 64 бита в мобильных устройствах
Как мы уже упоминали выше, чип Apple A7 стал первым 64-битным мобильным процессором. В 2015 году Apple заявила, что все программное обеспечение в iOS должно быть 64 разрядным. Начиная с июня 2016 года при открытии 32-битного приложения, в последних версиях iOS появлялось предупреждение о том, что его использование может повлиять на производительность всей системы.
Если вы пользуетесь iPhone 5s или новее, iOS 10 или выше, то вы в любом случае не сможете использовать 32-битные приложения. Это одно из преимуществ закрытой системы Apple – компания может напрямую повлиять на разработчиков и ускорить внедрение технологий.
На Android телефонах все несколько сложнее, потому что не все чипы поддерживали 64-битные вычисления. Если ваша версия Android ниже 5.0 Lollipop, то вы точно используете 32-битную систему. Разрядность операционной системы вы можете посмотреть, к примеру, в AnTuTu Benchmark, в разделе О системе.
В мобильном сегменте, 64-битные ОС – это не просто способ использования большего количества ОЗУ. Переход к x64 системе на самом деле не гарантирует лучшую производительность. Вместо этого есть и другие преимущества – выборка большего количества данных на цикл и улучшенное шифрование. В целом новые 64-битные чипы энергоэффективнее и обладают множеством других не менее важных возможностей.
В конечном итоге 64-битная революция уже свершилась и вам не нужно знать о ней все, чтобы быть ее частью.
Не забудьте подписаться и поставить лайк. Впереди будет еще много крутых статей.