پردازش 64 بیتی چیست؟

صنعت تکنولوژی از همان ابتدای پیدایش با عبارت و کلمات نا مفهوم زیادی همراه بوده است. همین کامپیوتر خودمان که سال ها است با آن انس گرفته ایم هم پر از اصطلاحات تخصصی است. اصطلاحاتی که شاید معنی خیلی هایشان را ندانیم اما روزانه از آنها استفاده می کنیم.

یکی از مهم ترین اصطلاحات، پردازش 64 بیتی است. به راستی پردازش 64 یعنی چه؟ از آن مهم تر 64 بیتی بودن یا نبودن یک پردازنده برای ما چه تفاوتی ایجاد خواهد کرد؟

در مقاله سعی داریم تا از سیر تا پیاز پردازش 64 بیتی را بررسی کنیم. پس در ادامه ی مطلب با دیجیاتو همراه باشید.

پردازش 64 بیتی چیست؟

در رایانه ها اطلاعات به صورت بیت شمارش می شوند. در واقع در کامپیوتر ها منبای اطلاعات اعداد هستند و این اعداد در مبنای 2 قرار دارند. به اعداد در مینای دو باینری (binary) نیز می گویند. هر بیت تنها می تواند مقدار صفر یا یک را اختیار کند. هر چه تعداد بیت ها بیشتر باشد، اطلاعات موجود هم بیشتر است. دنباله ای از n بیت می تواند 2 به توان n اطلاعات مختلف را نشان دهد. (همانطور که در مبنای 10، دنباله ای از n می تواند 10 به توان n اطلاعات مختلف اختیار کند.)

*مبنای دو چیست؟

اگر با مبنای اعداد آشنایی ندارید به طور خلاصه باید گفت که اعداد در مبنای 10 در هر رقم توانایی اختیار 10 عدد (از صفر تا 9) را دارند. هر رقم نشان دهنده ی توانی از 10 است. رقم اول 10 به توان صفر و یا دسته ی یکی ها ( یکان) است. رقم دوم 10 به توان یک و یا دسته ی دهگان است و الی آخر. اعداد در مبنای دو هم تنها توانایی اختیار دو رقم را دارند ( صفر و یک). در این مبنا رقم اول نشان دهنده ی 2 به توان صفر، رقم دوم 2 به توان یک و رقم های بعدی توان های بالاتر دو هستند. ذهن ما از کودکی با مبنای 10 آشنایی دارد، در نتیجه درک مبنا های دیگر اندکی دشوار است. برای مثال عدد 11 در مبنای دو در واقع عدد 3 در مبنای 10 است.

تقریبا بیشتر بخش های کامپیوتر های ما، با اطلاعاتی در اندازه ی محدود کار می کنند. این بخش ها تنها می توانند دنباله های نسبتا کوتاهی از بیت را پردازش کنند. پردازنده ها هم از این قاعده مستثنا نیستند. 64 بیتی بودن یک پردازنده نمایانگر مقدار اطلاعاتی است که یک پردازنده می تواند در یک چرخه پردازش کند و همنیطور نمایانگر مقدار رمی است که در آن چرخه در دسترس دارد.

وقتی در مورد یک پردازنده ی 64 بیتی صحبت می کنیم، منظور پردازنده ای است که در هر چرخه می تواند اطلاعاتی به بزرگی 64 بیت را پردازش کند.

سیستم عامل ها نقشی بسیار اساسی را در پردازش 64 بیتی ایفا می کنند. زیرا آنها هستند که بخش ها مختلف سیستم را کنترل می کنند، اطلاعات را آدرس دهی کرده و بازی خوانی و باز نویسی می کنند. برای بهره مندی کامل از یک سخت افزار 64 بیتی، به یک نرم افزار 64 بیتی نیاز است. به همین دلیل است که بسیاری از نرم افزار ها دارای دو نسخه ی 64 بیتی و 32 بیتی هستند. یک سیستم عامل 64 بیتی طراحی شده تا بتواند از سخت افزار های 64 بیتی استفاده کند.

بازاری که مصرف کننده ها با آن سر و کار دارند، پردازش 64 بیتی به معنای ترکیبی از سخت افزار (به طور خاص پردازنده) 64 بیتی و سیستم عامل 64 بیتی است.

از 32 بیت به 64 بیت

چندین سال پیش، پردازش 32 بیت متولد شد. در آن زمان پردازش 32 خانه از صفر ها و یک ها واقعا فوق العاده بود. در آن زمان، 4 مگابایت رم یک استاندارد محسوب میشد، بنا بر این 4 گیگابایت از آن (که حداکثر ظرفیت پردازنده های 32 است) واقعاً نجومی بود.

امروزه اکثر کامپیوتر ها دارای 4 تا 8 گیگا بایت رم هستند. چیزی که به یک استاندارد تبدیل شده است. اما مقدار رم کماکان رو به افزایش است. پیش بینی می شود مقدار استاندارد رم در طی سال های آتی دو برابر شود.

در حال حاضر بیشتر سخت افزارها به مرز ظرفیت معماری 32 بیتی رسیده اند. صنعت سخت افزار در حال حاضر در حال گذار از 32 بیتی به 64 بیتی است. ارتقاعی که همانند خیلی از پیشرفت های دیگر گریزناپذیر است.

فواید پردازش 64 بیتی

پردازش های 64 بیتی نسبت به 32 بیتی ها فواید بسیاری برای کاربران دارند. مهم ترین این فایده ها، افزایش سرعت پردازش و افزایش ظرفیت قابل استفاده ی رم ها است.

سرعت و دقت

یک پردازنده ی 64 بیتی می تواند داده ای را به طول 64 بیت پردازش کند. این یعنی سرعتی بیشتر از قبل زیرا قبلا برای نمایش یک مقدار 64 بیتی از 32 مقدار 32 بیتی استفاده می شد.

به علاوه اگر بتوان برای نمایش یک مقدار (مثلا یک عدد) از ارقام بیشتری استفاده کرد، دقت بالاتر می رود. یک داده ی 64 بیتی می تواند 4 میلیارد برابرِ یک داده ی 32 اطلاعات مختلف را اختیار کند.

پشتیبانی از رم بیشتر

وقتی با رم یک کامپیوتر کار می کنید، آدرس دهی اطلاعات بسیار مهم است. تعداد آدرس های موجود در پیوند مستقیمی با تعداد بیت های قابل پردازش قرار دارد.

در پردازش 32 بیتی حداکثر 4 گیگابایت رم قابل استفاده است. اگر از رم بیشتری در این سیستم ها استفاده کنید، پردازنده ی اصلی قدرت استفاده از آنها را نخواهد داشت و بلا استفاده خواهند ماند. البته برای 32 بیتی ها اخیرا وضعیت کمی وخیم شده است. زیرا مقدار قابل توجهی از رم همیشه تحت اشغال خود سیستم عامل قرار دارد. مثلا برای ویندوز، چیزی بین 1 تا 2 گیگابایت از رم همیشه مشغول است. این امر باعث می شود مقدار کمی از رم برای بقیه ی نرم افزار ها باقی بماند.

اگر می خواهید بیشتر از 4 گیگا بایت رم داشته باشید، راه حل پردازنده های 64 بیتی هستند. این 32 بیت اطلاعات بیشتر باعث می شود تا ظرفیت آدرس دهی به 16 اگزابایت (16 میلیون ترابایت) برسد. البته در واقعیت این میزان قدری کمتر است. به عنوان مثال پردازنده ی AMD64 متعلق به شرکت AMD می تواند از 256 ترابایت رم پشتیبانی کند. به نظر ما این فعلا کفایت می کند. نظر شما چیست؟

نقشه نگاری حافظه

رم ها ده ها و صد ها بار سریع تر از فضای ذخیره سازی کامپیوتر ها هستند، حتی از SSD ها هم سریع تر هستند. نقشه نگاری رم (Memory Mapping) به منظور افزایش سرعت برخی از تعاملات با فضای ذخیره سازی انجام می گیرد. به طور ساده، این عمل اطلاعات را از هارد به رم منتقل می کند.

البته این عمل مدت ها پیش از پردازنده های 64 بیتی مورد استفاده بوده است. در حال حاضر به دلیل افزایش حجم فایل ها، همانند فیلم های با کیفیت و بازی های فول اچ دی، 4 گیگا بایت رم واقعاً نمی تواند پاسخ گوی نیازهای کاربران باشد. در نتیجه نیاز به فضای بیشتری برای نقشه نگاری حافظه است.

چه نرم افزار هایی از پردازنده های 64 بیتی سود می برند

در حال حاضر نرم افزارهایی که از اطلاعات بزرگ استفاده می کنند از این نوع از پردازش بهره خواهند بود. وب گردی و استفاده از آفیس، نیاز چندانی به رم و پردازنده ی قوی ندارد. نرم افزار های معمول به راحتی با پردازنده های 32 بیتی و 4 گیگا بایت رم کار می کنند. اگر چه در وب گردی، قدری تفاوت قابل لمس خواهد بود.

نرم افزار هایی که برای رمزگذاری و رمزگشایی مورد استفاده قرار می گیرند، از پردازش 64 بیتی بهره ی زیادی خواهند برد. به عنوان مثال مکالمات ویدیو امن تر از قبل خواهد شد. نرم افزار هایی مدل سازی اعم از مهندسی و گرافیکی ( اگر پردازش زیادی مورد نیاز باشد) بهتر و سریع تر عمل خواهند کرد و البته بازی های کامپیوتری که هر چه سریع تر و روانتر از قبل به همراه رم ها و گرافیک های قوی تر اجرا خواهند شد.

وقتی 64 بیتی ها به اندازه ی کافی رواج پیدا کنند، پردازش های عظیم هم از قاعده ی سریع تر و دقیق تر شدن تبعیت خواهند کرد.

معایب پردازش 64 بیتی

اگرچه بیشتر شواهد حاکی بر آن است که پردازنده ی 64 بیتی چیز مفیدی هستند، اما نباید از معایب آنها نیز غافل شد. دو مورد در بین همه ی مشکلات پردازش های 64 بیتی بیشتر از بقیه خود نمایی می کند، مورد اول افزایش رم در حال استفاده است و مورد دوم عدم سازگاری با نرم افزار های 16 و 32 بیتی است.

در ادامه سازگاری را مفصل بررسی خواهیم کرد.

افزایش حافظه ی درگیر

همانطور که گفتیم مقدار مشخصی از اطلاعات در سیستم 32 بیتی فضای بیشتری را نسبت به سیستم 64 بیتی اشغال می کند. هر چه طول اطلاعات به 64 بیت نزدیک تر باشد، این اختلاف نیز بیشتر است. در عمل اما در مقیاس های بزرگ اختلاف چندانی بین 64 بیتی ها و 32 بیتی ها در این زمینه نیست. در عین حال سیستم های 64 بیتی به رم بیشتری نیاز دارند. چون آدرس دهی در آنها فرایندی پیچیده تر است. اما اگر از رمی بیشتر از 4 گیگابایت استفاده می کنید، برای چند سالی لازم نیست نگران این مسئله باشید.

سازگاری

مردم برای این که سیستم های خود را از 32 بیت به 64 بیت ارتقاء دهند با مسائل گوناگونی مواجه خواهند بود. سازگاری در یک پردازش 64 بیتی می تواند در سطوح مختلفی مورد بررسی قرار گیرد، ما از پردازنده های کامپیوتری شروع می کنیم و به سمت نرم افزار ها پیش می رویم.

سازگاری پردازنده

در مرکز سیستم های 64 بیتی قطعا یک پردازنده ی 64 بیتی ایستاده است. برای این که متوجه شوید که پردازنده ی شما 64 بیتی است یا نه، می توانید سایت سازنده ی آن را چک کنید، یا می توانید از نرم افزار هایی که پردازنده ی شما را تست می کنند استفاده کنید.

پردازنده های 64 بیتی در کامپیوتر های خانگی به یک استاندارد تبدیل شده اند، مخصوصا از زمان معرفی پردازنده های x86-64 در سال 2003. اگر پردازنده ی خود را در سال های اخیر تهیه کرده اید، پس می توان گفت که به احتمال زیاد مدلی 64 بیتی است.

سازگاری سیستم عامل

پردازنده های 64 بیتی با سیستم عامل های 32 بیتی و 64 بیتی سازگاری دارند. در حال حاضر اکثر سیستم عامل ها در دو نسخه ارائه می شوند. اگر یک پردازنده ی 64 بیتی دارید، انتخاب بیت سیستم عامل ها با شما خواهد بود.

اگرچه در صورتی که می خواهید نهایت بهره را از پردازنده ی 64 بیتی خود ببرید، باید سیستم عاملی 64 بیتی داشته باشید. احتمالا خیلی از شما در حال حاضر از سیستم عاملی 64 بیتی استفاده می کنید.

سازگاری درایور

درایور های 32 بیتی با سیستم عامل های 64 بیتی سازگاری ندارند و بر عکس. به طور ساده تر، سخت افزار شما به درایوری 64 بیتی نیاز دارد تا با سیستم عامل 64 بیتی شما کار کند. تقریبا همه ی سازندگان سخت افزار های کامپیوتری برای قطعات خود دو نسخه درایور 64 بیتی و 32 بیتی عرضه می کنند.

مشکل اصلی سخت افزار های قدیمی هستند. در مورد این سخت افزار ها از سال 2003 سازنده توانایی تولید درایور جدید را نداشته است (یا تمایلی به این کار نداشته). می توانید این مسئله را در سایت سازنده ی سخت افزار مورد نظر خود چک کنید.

یک راه ساده تر هم بررسی سخت افزار هایی است که با ویندوز کار می کنند. مثلا اگر سخت افزاری با ویندوز 8.1 سازگاری دارد، پس قطعا می توان آن را هم به صورت 32 بیتی و هم 64 بیتی مورد استفاده قرار داد.

سازگاری نرم افزار

تلاش های زیادی در طی سال های گذشته انجام شده است تا گذار از 32 بیت به 64 بیت تا حد امکان کم هزینه باشد. یکی از نتایج مفید در زمینه ی نرم افزار ها اتفاق افتاد. تقریبا همه ی نرم افزار های 32 بیتی با سیستم عامل های 64 بیتی سازگاری دارند.

دو نوع نرم افزار را نمی توان در سیستم عامل های 64 بیتی مورد استفاده قرار داد. اول همان درایور هایی است که در قسمت قبل مورد بررسی قرار گرفتند. و دوم هم نرم افزارهایی هستند که در کد منبع خود دارای کد های 16 بیتی هستند ( 16 بیتی ها نسلی قبل تر از 32 بیتی ها هستند).

در این زمینه هم می توان به وب سایت های مربوطه مراجعه کرد تا به سادگی جواب را یافت. پیشنهاد ما مرکز سازگاری ویندوز است.

آیا در حال حاضر از یک سیستم 64 بیتی استفاده می کنید؟ چه چیزی شما را به این سمت سوق داد؟ چه چیزی شما را از این که سیستم خود را ارتقاء دهید باز داشت؟ نظرات خود را با ما و سایر خوانندگان دیجیاتو به اشتراک بگذارید.