64 بيتي‌ها چيستند؟

اگر اين روزها در فکر خريد يک کامپيوتر، نرم‌افزار يا سخت‌افزار کامپيوتري باشيد، يا فقط از کنار فروشگاه‌هاي عرضه‌کننده اين محصولات بگذريد، حتما با کلمه سيستم عامل 64 بيتي، پردازنده 64 بيتي و يا نرم‌افزارهاي قابل اجرا در يک سيستم عامل 64 بيتي برخورده‌ايد. در اينصورت ممکن است اين سئوال براي شما پيش بيايد که مفهوم 64 بيت دقيقا يعني چه و يک سيستم عامل 64 بيتي چه تفاوتي با نمونه 32 بيتي خود دارد؟

64 بيتي‌ها چيستند؟
مهدي فرخي- دنياي كامپيوتر و ارتباطات
اگر اين روزها در فکر خريد يک کامپيوتر، نرم‌افزار يا سخت‌افزار کامپيوتري باشيد، يا فقط از کنار فروشگاه‌هاي عرضه‌کننده اين محصولات بگذريد، حتما با کلمه سيستم عامل 64 بيتي، پردازنده 64 بيتي و يا نرم‌افزارهاي قابل اجرا در يک سيستم عامل 64 بيتي برخورده‌ايد. در اينصورت ممکن است اين سئوال براي شما پيش بيايد که مفهوم 64 بيت دقيقا يعني چه و يک سيستم عامل 64 بيتي چه تفاوتي با نمونه 32 بيتي خود دارد؟

مفهوم 64 بيت يا 32 بيت به شيوه دسته‌بندي اطلاعات، توسط پردازشگر کامپيوتر برمي‌گردد. درواقع اين اصطلاح در معماري کامپيوتر به آدرس‌هاي حافظه يا واحدهاي داده‌اي ديگري اطلاق مي‌شود که 64 بيتي يا 8 اوکتتي (8 octet) هستند. از نظر مفاهيم معماري کامپيوتر 64 بيت را به اين شکل مي‌توان معني کرد:

پردازنده‌ها به طور معمول از نظر اعداد و ارقام به چند گروه تقسيم مي‌شوند: عدد صحيح (integer)- مميز شناور (floating point) -SIMD- کنترل و ... . در طراحي‌هاي مدرن اصولا از توابع عدد صحيح، براي نشان دادن کارآيي يک پردازشگر استفاده مي‌شود. بنابراين حدود مقدار حافظه به طور مستقيم نشان داده مي‌شود. يعني کامپيوتري که داراي معماري 64 بيتي است مي‌تواند از هر داده يا آدرسي که 64 بيتي باشد، به طور مستقيم پشتيباني کند. اما بايد بدانيم که اين 64 بيت که به طور عدد صحيح در پردازنده‌ها ثبت مي‌شود داراي نوعي محدوديت نيز هست.

براي مثال پردازنده 64 بيتي AMD داراي محدوديت 52 بيتي در حافظه فيزيکي است و از نظر مجازي نيز تنها از 48 بيت داده يا آدرس، پشتيباني مي‌کند. CPUهاي 64 بيتي از زمان حيات سوپر کامپيوترها، در حدود سال 1970 موجود بودند، اما از اوايل سال‌هاي 2000 پا به دنياي کامپيوترهاي شخصي گذاشتند و حالا با ويرايش هر دو نسخه 32 بيتي و 64 بيتي براي انواع سيستم عامل‌ها، شاهد تغيير معماري کامپيوتر از 32 بيت به 64 بيت هستيم.

اين تغيير، تغييري اساسي است که بيشتر سيستم عامل‌ها بايد سطح کيفيت خود را ارتقاء بدهند و آن را با معماري جديد منطبق کنند. اما چه تفاوت‌هايي بين معماري 64 بيتي و نمونه 32 بيتي آن وجود دارد؟ بزگترين و اصلي‌ترين تفاوت سيستم عامل‌هاي 64 بيتي و 32 بيتي به عواملي چون دسترسي به حافظه، کنترل حافظه و کارکردهاي امنيتي سيستم مربوط مي‌شود. يکي از بزرگترين فوايد استفاده از يک سيستم عامل 64 بيتي در اين است که اين سيستم عامل مي‌تواند از حافظه 4GB و بيشتر استفاده کند حال آنکه يک سيستم 32 بيتي تنها مي‌تواند از 3.5GB حافظه استفاده کند.

بسياري از کارآيي‌هاي بالاتر سيستم عامل‌هاي 64 بيتي به دليل همين برخورداري از حافظه بالاتر مي‌باشد که در ادغام با يک پردازنده 64 بيتي به خوبي مي‌تواند از اين حافظه بيشتر استفاده کند. اين تفاوت شايد براي يک کاربر معمولي که تنها از چند برنامه، به طور همزمان استفاده مي‌کند و يا بانک اطلاعاتي‌اش حجم چشمگيري ندارد، چندان حائز اهميت نباشد اما براي کاربراني که نياز به استفاده همزمان از چندين برنامه در حال اجرا دارند، اين تفاوت بسيار چشمگير و حائز اهميت است، چرا که يک PC 64 بيتي به دليل برخورداري از حافظه بالاتر توانايي مديريت حجم بيشتري از اطلاعات را نسبت به يک PC 32 بيتي دارد و مي‌تواند تمام برنامه‌هاي در حال اجرا را طوري تنظيم کند که سرعت سيستم دچار افت نشود.

اين تفاوت همچنين مي‌تواند براي طرفداران پروپاقرص بازي‌هاي کامپيوتري هم حائز اهميت باشد. يک سيستم عامل 32 بيتي تنها قادر به آدرس‌دهي 4 بيليون آدرس است. براي مثال در ويندوز XP 32 بيتي، سيستم عامل 2GB از حافظه را به برنامه‌ها و 2GB از آن را به پشتيباني سيستم عامل، کارت تصوير و ساير امور قابل آدرس‌دهي اختصاص مي‌دهد. بنابراين هنگام نصب بسياري از بازي‌هاي کامپيوتري که به حافظه بالايي نياز دارند کاربردچار مشکل مي‌شود و براي رفع آن نياز به تغيير اين تقسيم‌بندي دارد.

اما يک سيستم عامل 64 بيتي 1.6 به توان 14 آدرس را پشتيباني مي‌کند، بنابراين براي نصب انواع بازي کاربر دچار مشکل کمبود حافظه نخواهد بود! معماري 64 بيتي با مجموعه داده‌هاي بزرگ مانند ويدئوهاي ديجيتال، محاسبات علمي و پايگاه داده‌هاي بزرگ، راحت‌تر کار مي‌کند. اکثر سخت‌افزارهاي 64بيتي نسبت به مدل‌هاي هم قيمت 32 بيتي خود، سريع‌تر و روان‌تر کار مي‌کنند و قادر به اجراي روان سيستم عامل‌ها و نرم‌افزارهاي 32 بيتي مي‌باشند. اما سرعت، تنها عامل مقايسه‌اي در بررسي تفاوت‌هاي پردازنده‌هاي 32 بيتي و 64 بيتي نمي باشد. عواملي چون کارآيي چندگانه (multi_tasking) - تست استرس (stress test) و محاسباتي با کارآيي بالا (clustering) عوامل قابل توجه ديگري هستند، که در مورد همه آنها معماري 64 بيتي در صورت استقرار مناسب، کارآيي بهتري از خود نشان مي‌دهد.

به همين خاطر سازمان‌هاي بزرگي مانند IBM ،HP و Microsoft از پردازنده‌هاي 64 بيتي استفاده مي‌کنند. اما نقطه ضعف اصلي معماري 64 بيتي نسبت به نمونه 32 بيتي اين است که يک داده، با مشخصات يکسان، در سيستمي که توسط پردازنده 64 بيتي پشتيباني مي‌شود، فضاي بيشتري را اشغال مي‌کند. اين افزايش حافظه مورد نياز، براي انجام يک فرآيند مشخص، پردازنده را مجبور مي‌کند که از حافظه نهان سيستم استفاده کند.

حفظ بخشي از مدل 32 بيتي، يکي از راه‌هاي رسيدگي به اين مشکل است که از لحاظ منطقي موثر به نظر مي‌آيد چرا که در اينصورت سيستم عامل از فضاي آدرس‌دهي 31 بيتي براي کددهي به برنامه‌ها استفاده مي‌کند، در حالي که داد‌‌ه‌ها مي‌توانند به طور اختياري در فضاي 64 بيتي قرار بگيرند. نکته ديگري که شايد جز معايب سيستم عامل‌هاي 64 بيتي باشد اين است که اين سيستم عامل‌ها براي پشتيباني از هر قطعه سخت‌افزاري که برروي سيستم نصب مي‌شود نياز به يک درايور 64 بيتي دارد.

درايور نرم‌افزاري است که به کامپيوتر اجازه برقراري ارتباط با سخت‌افزار اتصالي را مي‌دهد. براي مثال پرينتري که تنها داراي درايور 32 بيتي است قادر به کارکردن با يک سيستم عامل 64 بيتي نيست و براي نصب آن حتما بايد از يک درايور 64 بيتي استفاده کرد. برخلاف درايورها اکثر برنامه‌هايي که براي سيستم عامل 32 بيتي طراحي شده‌اند (به استثناي آنتي‌ويروس‌ها) در سيستم‌عامل‌هاي 64 بيتي هم به خوبي قابل اجرا مي‌باشند.

گرچه برنامه‌هايي که از ابتدا براي سيستم عامل‌هاي 64 بيتي طراحي شده‌اند، سريع‌تر و روان‌تر اجرا مي‌شوند. بنابراين بسته به کار شما با کامپيوتر و برنامه‌هايي که از آنها استفاده مي‌کنيد، سيستم عامل 64 بيتي مي‌تواند مفيدتر باشد و يا فرق چنداني با سيستم عامل 32 بيتي نداشته باشد. اما ازآنجايي که يک سيستم عامل 64 بيتي از هردو ورژن نرم‌افزارهاي 32 و 64 بيتي پشتيباني مي‌کند و از حافظه بالاتري برخوردار است، با خريد يک كامپيوتر شخصي مجهز به پردازنده و سيستم عامل 64 بيتي، از مزاياي بيشتري بهره‌مند خواهيد شد!