32Bit και 64Bit, παρελθόν, παρόν, μέλλον..

Από τα 32 Bit και τον 486 (η αλλιώς x86 αρχιτεκτονική)..

Στα 64Bit (x64, AMD64, EM64T)






Πολλοί στις μέρες μας αγοράζουν σύγχρονους υπολογιστές με προ εγκαταστημένα windows. Μαζί με αυτά χρησιμοποιούν διάφορα προγράμματα όπως : video παιχνίδια(GAMES), εργαλεία σχεδιασμού εφαρμογών, διάφορες εφαρμογές (Office, firefox, 7zip), εφαρμογές CAD και ένα σωρό άλλα ακόμη. Κάποια στιγμή όμως, ερχόμαστε αντιμέτωποι με μηνύματα όπως :

Τα ερωτήματα που πηγάζουν από εμάς είναι : γιατί βγαίνουν αυτά τα μηνύματα λάθους; τι είναι τα 32Bit και τι τα 64Bit;

Ας τα πάρουμε όλα από την αρχή. Οι προσωπικοί υπολογιστές ξεκίνησαν με μια αρχιτεκτονική. Η αρχιτεκτονική ως έννοια πληροφορικής περιγράφει ένα υπολογιστικό σύστημα* το οποίο με μια ονομασία (π.χ. X86, AMD64, IA64, PowerPC, MIPS, DEC, RISC) μπορούμε να καταλάβουμε τον τρόπο λειτουργίας ενός επεξεργαστή (CPU) καθώς και το τρόπο λειτουργίας του κάθε υλικού που θα συνδέσουμε σε αυτό (hardware) όπως επίσης και το κάθε λογισμικό (software) που θα το χρησιμοποιήσουμε πάνω σε αυτό. Όπως καταλαβαίνουμε, όλα αυτά μαζί (hardware-software) είναι αλληλένδετα και συνδέονται μεταξύ τους για να λειτουργήσουν φυσιολογικά και χωρίς προβλήματα. Το ποιό σωστό για απροβλημάτιστη λειτουργία ενός συστήματος είναι να χρησιμοποιήσουμε hardware και software τις ίδιας ακριβώς αρχιτεκτονικής.

*=Ανεξάρτητα αν είναι ένα απλό PC η ολόκληρος mainframe.

Οι προσωπικοί υπολογιστές ξεκίνησαν από τον 4004 επεξεργαστή της intel, ο οποίος ήταν ένας 4-Bit επεξεργαστής,(1971-1981) την ίδια περίοδο, το 1976 η Apple είχε βγάλει τον Apple-1 με επεξεργαστή MOS6502 ο οποίος ήταν 8-Bit. Το πρόβλημα των παλιότερων εποχών μέχρι και το 1995 ήταν ότι ο κάθε κατασκευαστής (Apple, Comodore, Amstrad, Sun microsystems, ΙΒΜ) έβγαζε την δικιά του αρχιτεκτονική, κάτι που σήμαινε ότι αν σπίτι μας είχαμε ένα PC με intel 8086 ήταν αδύνατον να πάρουμε την δισκέτα 5'25 (τότε) και να την δουλέψουμε σε έναν amstrad υπολογιστή που είχαμε στην δουλειά, λόγω ότι τα συστήματα ήταν εντελώς διαφορετικά, το ίδιο και ο τρόπος λειτουργίας τους. Οι επόμενοι επεξεργαστές που βγήκαν ήταν στα 16-Bit από τον 8086 μέχρι τον 80286, έπειτα από τον 386(AMD or Intel) μέχρι τον Pentium 4(socket-478) και τον Athlon XP(Socket-A) η αρχιτεκτονική ήταν σταθερή στα 32-Bits.
Ένας άλλος προβληματισμός θα ήταν : ένας επεξεργαστής, μέχρι πόσο μέγεθος μνήμης RAM μπορεί να κάνει προσπέλαση;


Η λύση είναι απλή, οι υπολογιστές έχουν ως κύρια βάση το 2, ξεκινώντας από τα byte. Οι επεξεργαστές των 32Bit μπορούν να αναγνωρίσουν έως 2^32 byte μνήμης, δηλαδή 4.294.967.296 byte μνήμης RAM (4,29GB δηλαδή). Αυτό εξηγεί πολλά αλλά αυτό που θα μας απασχολούσε περισσότερο θα ήταν, αν βάλουμε π.χ. σε ένα σύγχρονο υπολογιστή windows XP τι περιορισμούς θα έχουμε; αναλυτικά θα περιοριζόμασταν στα εξής :
__________________________________________________________

Περιορισμούς των Windows XP (και κάθε x86 / 32Bit λειτουργικού συστήματος) πάνω σε έναν υπολογιστή 64Bit.

Μνήμη RAM

4,29GB (μέγιστο), τα windows XP αναγνωρίζουν μέχρι 3GB και τα windows 7 μέχρι 4GB.

Αποτέλεσμα;
Αν έχουμε 8, 16 η και 512GB RAM πάνε χαμένα.

Εντολές επεξεργαστή.

Τα windows XP : Μέχρι MMX και SSE1, SSE2.

Αποτέλεσμα;
Οι υπόλοιπες εντολές του επεξεργαστή πάνε χαμένες και δεν μπορούμε να τις χρησιμοποιήσουμε λόγο περιορισμού του λειτουργικού συστήματος, όπως SSE3, SSE4, SSE5, AMD64, EM64T, AMD-V, Intel VT-x και άλλες ακόμη που θα βγουν μελλοντικά. Αυτό συνεπάγεται με απώλεια 50-80% της συνολικής απόδοσης με σχέση αν χρησιμοποιήσουμε εφαρμογή 64Bit σε 64Bit λειτουργικό σύστημα.

Γραφικές δυνατότητες (αυτό αφορά τους gamers)

Τα windows XP υποστηρίζουν ΜΕΧΡΙ DirectX 9,0c

Αποτέλεσμα;
Αν έχουμε κάρτα γραφικών με DirectX 10 η άλλη νεότερη έκδοση, δεν αξιοποιείται καθόλου στις γραφικές δυνατότητες της. (γιαυτό και η microsoft κόβει την υποστήριξη των XP σε μελλοντικούς τίτλους)

____________________________________________________________________
Ε:Ένα λειτουργικό σύστημα 64Bit σε έναν υπολογιστή 64Bit σε συνδυασμό με 64Bit software τι πλεονεκτήματα έχει;

A:Αρκετά, ποιο αναλυτικά :
1.Η αρχιτεκτονική 64Bit επιτρέπει 16TB RAM (δεν βγήκε ακόμη, αλλά εκεί είναι το μέλλον), τα windows 2008 server 64Bit υποστηρίζουν μέχρι 1TB μνήμης RAM!
2.Υποστήριξη για μελλοντικά μοντέλα απεικόνισης γραφικών (WDDM)
3.Μεγαλύτερη ταχύτητα εκτέλεσης πράξεων και 100% αξιοποίηση του κάθε hardware. Παράδειγμα:
Για τον υπολογισμό του π (3,14) στα πρώτα 1 εκατομμύριο πρώτα ψηφία, με το superPI που είναι 32Bit εφαρμογή χρειάστηκε 20,965 Δευτερόλεπτα ενώ με το System stability tester (64Bit) ήθελε μόλις 5,224 Δευτερόλεπτα. 200% ταχύτερη εκτέλεση πράξεων. Στο παράδειγμά μας, ακολουθεί screenshot σύγκρισης ενός phenom II X4 965 χρονισμένο εργοστασιακά στα 3,4GHz, που στην μια περίπτωση τρέχουμε το superPI (32Bit) και στην άλλη το systester(που εκεί φαίνεται η αληθινή ισχύ της CPU).

4.Τεράστια βελτίωση στην συνολική απόδοση του συστήματος σε καθημερινή βάση.

____________________________________________________________________

Άλλες ερωτήσεις :
E:Σε έναν Pentium 4 32Bit μπορώ να βάλω 64Bit λειτουργικό σύστημα και κατ' επέκταση κάθε 64Bit λογισμικό;
Α:OXI, δεν είναι εφικτό καθώς τα 64Bit έχουν άλλο σετ εντολών για τον επεξεργαστή και ΔΕΝ είναι συμβατά με 32Bit υπολογιστικά συστήματα.

Ε: Εάν έχω windows 7 32Bit σε υπολογιστή με Athlon 64 / intel 64Bit θα μπορώ να βάλω 64Bit λογισμικό;
Α:Πάλι ΟΧΙ γιατί το λειτουργικό σύστημα ΔΕΝ είναι 64Bit πράγμα που περιορίζει και την όλη ταχύτητα και τις δυνατότητες του υπολογιστή.

Ε:Είναι ΟΛΕΣ οι εφαρμογές σήμερα 64Bit;
A:Από το 2003, κάθε εφαρμογή που βγαίνει είναι 64Bit, Autocad, winrar, 7zip, Netbeans(C++ builder), SQL (ΚΑΘΕ έκδοση) και ένα σωρό άλλα λογισμικά ακόμη.

Ε:Ποιοί επεξεργαστές είναι 64Bit;
A: Όλοι οι AMD Athlon 64, AMD Turion και κάθε AMD επεξεργαστής που κυκλοφορεί από το 2003 μέχρι σήμερα είναι 64Bit. Σε intel ξεκίνησε από τους επεξεργαστές που βγαίναν σε socket 775 μόνο που ΔΕΝ είναι όλοι 64Bit, υπήρχαν 32Bit pentium 4/Celeron.

E:Ποια ανάγκη έφερε την εποχή των 64Bit;
Α:Η πρόοδος της τεχνολογίας, η εξέλιξη των hardware, η ανάγκη για μεγαλύτερο ΟΓΚΟ δεδομένων. Γιαυτό και πρέπει να είμαστε ΠΑΝΤΑ ενημερωμένοι για το κάθε τελευταίο λογισμικό και υλικό που βγαίνει στην αγορά.

Ε:Τι λογισμικό μπορώ να χρησιμοποιώ για να γράφω κώδικα C++ σε 64Bit περιβάλλον; (ερώτηση για προγραμματιστές)
Α: Ο Netbeans αποτελεί μια πολύ καλή σουίτα για κάθε γλώσσα προγραμματισμού όπως C, C++, java, fortran και ένα σωρό άλλες, μπορείτε να κατεβάσετε τον compiler δωρεάν από το : netbeans.org/ τρέχει σε ΚΑΘΕ πλατφόρμα (MAC OS X, windows, linux solaris κ.α.), για κάθε πρόβλημα, όπως πάντα g00g1e is your friend.

E:Μπορώ να χρησιμοποιήσω τα αρχεία που έχω στα windows, όπως την μουσική, τα σχέδια στο photoshop, το CAD κ.α. στον MAC;
Α:Αναλόγως τη περίπτωση, με τους INTEL MAC είναι εφικτό, το 99.999% των εφαρμογών μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα ίδια αρχεία που χρησιμοποιήσαμε σε ένα απλό AMD/INTEL PC.
Σε παλιότερο MAC όπως ο MAC G5 (μοντέλο 2005) όπου ο επεξεργαστής τους ήταν Power PC G5 της IBM, είναι επίσης εφικτό καθώς και εκεί όλα τα επαγγελματικά προγράμματα είναι διαθέσιμα.

Ε:Εκτός από αυτά, θα υπάρξουν σύντομα περισσότερες αλλαγές στο hardware;
Α:Αυτό που σίγουρα θα αλλάξει και θα επηρεάσει τους υπολογιστές έντονα, είναι ο διάδοχος το παλαιολιθικού υποσυστήματος (B.I.O.S.), ονόματι UEFI. Αυτό θα κάνει ριζικές αλλαγές στο τρόπο διαχείρισης της motherboard. Ευτυχώς προς το καλύτερο, καθώς ο χρήστης, δεν θα μπαίνει σε περιβάλλον όπου θα βλέπει μπλε γράμματα με γκρι φόντο σαν να άνοιξε τον editor του Dos αλλά θα έχει ένα πλήρες γραφικό περιβάλλον όπου θα μπορεί με ευκολία να κάνει τις αλλαγές που επιθυμεί. Επίσης θα προσφέρει επεκτασιμότητα και υποστήριξη σε σκληρούς δίσκους πολύ μεγαλύτερους των 2TB (υπόψιν ότι το bios υποστηρίζει το πολύ 2TB). Βέβαια με τα παρόν στοιχεία, το UEFI δεν απαιτεί και τα υπόλοιπα hardware να είναι UEFI-compatible, επομένως μπορούμε να έχουμε μια κάρτα γραφικών με bios πάνω σε UEFI motherboard.(καλό αυτό γιατί μας γλυτώνει από μεγάλα έξοδα). Για περισσότερα : en.wikipedia.org/wiki/UEFI


Περισσότερες πληροφορίες :
msdn.microsoft.com/en-us/library/aa366778.aspx
support.microsoft.com/kb/282423
en.wikipedia.org/wiki/Reduced_in ... _computing , www.cpusers.gr
en.wikipedia.org/wiki/StrongARM , en.wikipedia.org/wiki/64-bit
systester.sourceforge.net/downloads.html , en.wikipedia.org/wiki/Intel_8086

copyright © 2010-2011 Ανδρέας Γ.

Πολύ καλή ανάλυση ήταν πολύ κατανοητά και πολύ χρήσιμα αυτά που έγραψες.

Ευχαριστώ, ήθελα αρκετό ψάξιμο, γιατί απλά δεν έβρισκα τέτοιο σοβαρό thread που να τα εξηγεί 1-1 πως έχουν τα πράματα, και έτσι το έγραψα. :cool:

Ωραίο topic!

Θα το διαβάσω αύριο γιατί βαριέμαι τώρα...

Ρε συ Pokemon, μονος σου το εγραψες τετοιο αρθρο?Το λεω , επειδη ειναι τεραστιο...Παντως χαρα στην υπομονη σου , μιας και το αρθρο ειναι πολυ ενδιαφερον!

rafor wrote: Ρε συ Pokemon, μονος σου το εγραψες τετοιο αρθρο?

Όλο μόνος μου, ήταν για να ενημερώσω και τους συμφοιτητές μου στο ΤΕΙ γιατί οι καθηγητές ακόμη είναι στην εποχή των παγετώνων (XP) και πρέπει οι φοιτητές και γενικότερα το κοινό να ξέρει τι του γίνεται.

Ωραίο αρθράκι κι ενδιαφέρουσες οι πληροφορίες.
Δεν ξέρω αν συμφέρει η μετάβαση σε λειτουργικό 64bit ακόμα.Οι λόγοι είναι πολλοί και αφορούν κυρίως ασυμβατότητες.Απ'τη στιγμή που με τα 32bit τα τρέχεις όλα είσαι κομπλέ.

Ενδιαφέρον τοπικ και καλογραμμένο. Παρεπιπτόντως, δεν ήξερα για το UEFI.

Geonick wrote: Ωραίο αρθράκι κι ενδιαφέρουσες οι πληροφορίες.
Δεν ξέρω αν συμφέρει η μετάβαση σε λειτουργικό 64bit ακόμα.Οι λόγοι είναι πολλοί και αφορούν κυρίως ασυμβατότητες.Απ'τη στιγμή που με τα 32bit τα τρέχεις όλα είσαι κομπλέ.

Χρησιμοποιώ 64bit συστημα εδώ και 1 χρόνο. Πραγματικά, ασυμβατότητες δεν υπάρχουν(ανυπάρχουν 2-3 τότε πρεπει να ειναι απο προγράμματα εποχης 1998-2000). Όλα τα προγράμματα τρέχουν πολύ ομαλά ενω δεν πρεπει να ξεχνάμε οτι μπορει οποιοσδήποτε να αξιοποιήσει μεγαλύτερες ποσότητες RAM μνημης απο οτι θα εκανε με ενα 32 bit συστημα. Προσωπικά, το θεωρω ανοησια να εχει κανεις 64bit cpu και να χρησιμοποιει 32bit λειτουργικό συστημα.

Πάντως για να καταλαβει κανεις ποσο πιο δυνατα ειναι τα 64bitα συστηματα σε σχέση με τα 32bitα φανταστείτε πως για να τρέξει το Adobe After Effects -ενα απο τα καλυτερα προγράμματα δημιουργίας οπτικων εφε σε βιντεο- ΑΠΑΙΤΕΙ 64bit συστημα.

Ερωτηση: Ο επεξεργαστης που θα βαλω στο νεο pc μου, λεει οτι μπορει να υποστηριξει και 32 και 64 bits , αν βαλω Windows 7 64bit , δεν θα εχει καποιο προβλημα???

rafor wrote: Ερωτηση: Ο επεξεργαστης που θα βαλω στο νεο pc μου, λεει οτι μπορει να υποστηριξει και 32 και 64 bits , αν βαλω Windows 7 64bit , δεν θα εχει καποιο προβλημα???

κανένα απολύτως, θα τρέχει σε κανονική ταχύτητα με όλες του τις δυνατότητες που έχει.