32ビットから64ビットへのスイッチのコンピューティングの改善
前書き
この時点で、すべてのラップトップとデスクトップのパーソナルコンピュータは、32ビットプロセッサから64ビットプロセッサに移行しました。 このような場合でも、コンピュータの中には32ビット版のWindowsが搭載されており、アクセス可能なメモリ量に何らかの影響があります。 32ビットを使用するローエンドのモバイルプロセッサはまだいくつか存在しますが、ソフトウェアはまだ利用可能です。
32ビットと64ビットの処理が本当に問題になる大きな領域は、 タブレットプロセッサと関係があります 。 現在、ほとんどの携帯電話とタブレットでは32ビットプロセッサが使用されています。 これは主に、電力使用量に関しては効率がよく、ハードウェアはすでにサイズによって制限されているからです。 それでも、64ビットプロセッサは一般的になりつつあります。したがって、32ビットプロセッサと64ビットプロセッサがコンピュータエクスペリエンスにどのような影響を与えるかを理解することをお勧めします。
ビットを理解する
すべてのコンピュータプロセッサは、チップ内部の半導体を構成するトランジスタのために、2進数学に基づいている。 非常に単純な言葉で言えば、ビットは単一の1または0であり、トランジスタによって処理されて格納されます。 すべてのプロセッサは、そのビット処理能力によって参照されます。 ほとんどのプロセッサーでは64ビットですが、他のプロセッサーではまだ32ビットに制限されています。 ビット数はどういう意味ですか？
プロセッサのこのビットレートによって、プロセッサが処理できる最大の数値が決まります。 単一のクロックサイクルで処理できる最大の数は、ビット定格の2乗（または指数）に相当します。 したがって、32ビットプロセッサは最大2 ^ 32または約43億の数を処理できます。 これより大きい任意の数は、処理するために複数のクロックサイクルを必要とする。 一方、64ビットプロセッサは、2 ^ 64またはおよそ18.4兆（18,400,000,000,000,000,000）の数を処理できます。 つまり、64ビットプロセッサは、より効率的に大量の数学を扱うことができます。 今やプロセッサは厳密に数学を行うだけでなく、長い文字列を使用すると、複数のクロックに分割するのではなく、1クロックサイクルでより高度なコマンドを実行できるようになります。
同様のプログラミングコマンドを使用して同じクロック速度で動作する2つの同等のプロセッサがある場合、64ビットプロセッサは32ビットプロセッサの2倍の速度になります。 各クロックサイクルが必ずしもパスのすべてのビットを使用するわけではないが、32より大きいときは64ビットがその命令の半分の時間を要するので、これは全く真実ではない。
メモリは鍵です
プロセッサのビットレートによって直接影響を受ける他の項目の1つは、システムがサポートしアクセスできるメモリの量です。 今日の現在の32ビットプラットフォームを見てみましょう。 現在、32ビットプロセッサとオペレーティングシステムは、コンピュータで合計4ギガバイトのメモリをサポートできます。 4ギガバイトのメモリのうち、オペレーティングシステムは、特定のアプリケーションに2ギガバイトのメモリしか割り当てることができません。
これは、 ラップトップやデスクトップのパーソナルコンピュータの場合にはるかに重要です 。 これは、プロセッサー用のメモリのためのスペースはもちろんのこと、より複雑なプログラムやアプリケーションにアクセスできるからです。 一方、モバイル・プロセッサは、スペースが限られており、一般的にメモリがプロセッサに組み込まれています。 その結果、スマートフォンやタブレット用のトップエンドプロセッサでさえ、通常2GBのメモリしか持たないため、4GBの制限に達しません。
なぜこれは問題なのでしょうか？ まあ、プロセッサのメモリの量は、プログラムの複雑さに影響を与えました。 ほとんどの小型タブレットや携帯電話には、 Photoshopなどの非常に複雑なアプリケーションを実行する機能がありません。 このため、Adobeのような企業は、複雑なPCプログラムのさまざまな側面を実行する他の多くのアプリケーションを組み込む必要があります。 32ビットプロセッサーを使用することにより、メモリの制約がありますが、完全なパーソナルコンピューターと同じレベルの複雑さを達成することはありません。
64ビットOSがない64ビットCPUとは何ですか？
これまではアーキテクチャに基づいてプロセッサの機能について話してきましたが、ここで重要なポイントがあります。 プロセッサの完全な使用は、そのために書かれたソフトウェアと同じくらい良いです。 32ビット・オペレーティング・システムを搭載した64ビット・プロセッサーを稼動させることは、最終的には大量のプロセッサー・コンピューティング能力を浪費することになります。 32ビットオペレーティングシステムはプロセッサのレジスタの半分しか使用しないため、計算能力が制限されます。 既存の32ビットプロセッサが同じOSを持っているのと同じ制限がまだ残っています。
これは実際にはかなり大きな問題です。 64ビットプロセッサなどのほとんどのアーキテクチャの変更には、一般的に完全に新しい一連のプログラムが必要です。 これはハードウェアメーカーとソフトウェアメーカーにとって大きな問題です。 ソフトウェア会社は、ハードウェアがソフトウェアの販売をサポートするまで、新しいソフトウェアを書きたいとは考えていません。 もちろん、ハードウェアの人々は、それをサポートするソフトウェアがない限り、製品を販売することはできません。 これは、IntelのIA-64 ItaniumなどのエンタープライズCPUに問題があった主な理由の1つです。 アーキテクチャ向けに書かれたソフトウェアはほとんどなく、既存のオペレーティングシステムを実行するための32ビットエミュレーションがCPUをひどく損なうものでした。
だから、AMDとAppleはどのようにこの問題を回避していますか？ Appleは、オペレーティングシステム用の64ビットパッチを追加し始めている。 これはいくつかの追加サポートを追加しますが、まだ32ビットOS上で動作しています。 AMDは別のルートをとっている。 ネイティブx86 32ビットオペレーティングシステムを処理するようにプロセッサを設計し、さらに64ビットレジスタを追加しました。 これによりプロセッサは32ビット・コードを32ビット・プロセッサとして効果的に実行することができますが、現行の64ビット・バージョンのLinuxまたは今後のWindows XP 64では、CPUの処理能力をフルに活用します。
64ビットコンピューティングの時間は正しいですか？
この質問に対する答えは、はいといいえです。 業界は、エンタープライズユーザーやパワーユーザーなどのハイエンドコンピュータ市場の多くで32ビットコンピューティングの限界に達しています。 コンピュータの速度と処理能力が向上する場合は、次世代のプロセッサに移行する必要があります。 これらは、64ビットプラットフォームの直接的な利点を得るために、より多くのメモリと多数の計算を一般に必要とするシステムです。
消費者は別の問題です。 平均コンシューマがコンピュータ上で行う仕事の多くは、既存の32ビットアーキテクチャで十分にカバーされています。 最終的には、ユーザーは64ビットコンピューティングへの移行が理にかなっていますが、現時点ではそうはなりません。 どのくらいの消費者が今後2年以内にコンピュータシステムに4ギガバイトのメモリを搭載する可能性がありますか？
最終的には、64ビットコンピューティングの本当のメリットが消費者に伝わるでしょう。 製造元とソフトウェア開発者は、コストを削減しようとするためにサポートしなければならない製品の種類を制限したいと考えています。 このため、最終的には64ビットのハードウェアとソフトウェアの生産に専念することになります。 その時までは、早期採用者になることを選ぶ人にとっては不便な乗り物になるでしょう。