هفته نامه عصر ارتباط
اولیـن و پرتیـراژتـرین هفتـه نـامه ICT کشـور
هفته نامه عصر ارتباط - اولین و پر تیراژترین هفته نامه iCT کشور

رایانش 64 بیتی چیست؟

رایانش 64 بیتی چیست؟
رایانش 64 بیتی چیست؟

بخش اول

صنعت فناوری و از جمله صنعت رایانه پر از اصطلاحات فنی است که یکی از آنها اصطلاح 64 بیتی است. به‌راستی 64 بیتی یعنی چه؟ اطلاعات را در رایانه‌ها به‌طور معمول با دنباله‌ای دودویی از صفر و یک‌ها نشان می‌دهند. هرچه تعداد بیت‌ها بیشتر باشد، اطلاعات بیشتری را می‌توان نمایش داد. در واقع با دنباله‌ای که دارای n بیت باشد، می‌توان 2 به توان  n‌قطعه مختلف اطلاعات را نمایش داد.

بسیاری از اجزای سخت‌افزاری با جریان پیوسته‌ داده‌ها کار نمی‌کنند، بلکه داده را به‌صورت قطعه قطعه پردازش می‌کنند و هر قطعه اندازه بیت معینی دارد.       پردازنده نیز با اندازه‌‌ کلمه‌ خود محدود می‌شود که واحد طبیعی داده در پردازنده‌ها است. همین اندازه است که مشخص می‌کند در هر مرحله چه مقدار اطلاعات قابل پردازش است (طی یک چرخه‌‌ ساعت سخت‌افزار) و مقدار حافظه‌  RAM قابل دسترسی چقدر است.

سامانه عامل، نقشی کلیدی در ارتباط گرفتن با اجزای سخت‌افزاری ایفا می‌کند. سامانه‌ عامل است که زمان‌بندی فرایند، نشانی‌دهی حافظه و دسترسی به حافظه را ساماندهی می‌کند. سامانه‌ عامل برای آنکه بتواند از سخت‌افزار 64 بیتی به‌طور کامل استفاده کند، باید سطح خودش را بالاتر ببرد. برای همین است که در سامانه‌ عامل بین حالت 32 بیتی و 64 بیتی تمایز وجود دارد (مثلا ویندوز دارای ویراست 64 بیتی جداگانه‌ای است؛ یعنی سامانه‌ عامل 64 بیتی سامانه‌ای است که برای بهره‌برداری از سخت‌افزار 64 بیتی طراحی شده است. در بازار رایانه‌هایی که مصرف‌کنندگان استفاده می‌کنند، رایانش 64 بیتی در واقع نشانگر تلفیق سخت‌افزار 64 بیتی (به‌خصوص پردازنده‌) و سامانه‌ عامل 64 بیتی است.

از 32 بیتی به 64 بیتی

چند دهه پیش که طراحی پردازنده‌های 32 بیتی آغاز شد، طول 32 بیت برای کلمه خیلی زیاد به‌نظر می‌آمد. در آن هنگام حافظه‌ MB 4 استاندارد روز بود و گمان می‌کردند چهار گیگابایت (حد نشانی‌دهی حافظه در پردازنده‌‌ 32 بیتی) رقمی نجومی است. گمان نمی‌کردند در گذر زمان خیلی زود همه‌چیز رنگ عوض کند. اکنون می‌دانیم آن نگاه به‌هیچ‌وجه درست نبود. امروزه ظرفیت چهار و هشت گیگابایت استاندارد سخت‌افزارهای جدید کاربران است. در سخت‌افزارها، رایانه‌های خدمات‌دهنده و رایانه‌های رومیزی قوی تجاری حافظه‌های بزرگ‌تری هم به‌کار می‌رود. در ضمن چند سال بعد هم این میزان دوباره منسوخ خواهند شد.

در چند حوزه دستاوردهایی که می‌توان با معماری 32 بیتی به‌دست آورد، برای سخت‌افزارهای کنونی در حال نزدیک شدن به میزان جدی خود است. در واقع صنعت رایانش هم‌اکنون در دوران گذار از مرحله‌‌ 32 بیتی به 64 بیتی است. با وجود پشتیبانی از مرحله‌‌ قبلی، در واقع این گذار تقریبا بی‌دردسر بوده است.

مزیت‌های رایانش 64 بیتی

گذار از رایانش 32 بیتی به 64 بیتی چند مزیت عملی برای کاربران داشته است که چشمگیرترین‌شان در حوزه‌‌ سرعت پردازش و ظرفیت حافظه بوده است.

سرعت و دقت

در قلمرو 64 بیتی اندازه‌‌ داده‌هایی که پردازنده می‌تواند ساماندهی کند، دو برابر است و شمار ثبات‌ها از 8 به 16 افزایش می‌یابد؛ یعنی پردازنده‌‌ 64 بیتی از لحاظ فنی سریع‌تر است. این وضعیت بر دقت پردازنده در محاسبات هم اثر می‌گذارد. به هر حال پردازنده می‌تواند با تعداد بیت‌های دوبرابر هر عدد را نشان دهد. با 64 بیت می‌توان بیش از چهار میلیارد برابر 32 بیت ترکیب درست کرد.

پشتیبانی حافظه‌ای بیشتر

هنگام کار با RAM رایانه، نشانی‌های حافظه به‌کار می‌رود که مکان دستورها یا داده‌ها در حافظه‌ فیزیکی رایانه (RAM) را نشان می‌دهند. طرح‌های نشانی‌دهی هوشمندانه‌ بسیاری ابداع شده است، اما تعداد نشانی‌های قابل دستیابی به حداکثر شمار بیت‌های تشکیل‌دهنده‌‌ آن محدود می‌شود.

در رایانش 32 بیتی از لحاظ نظری می‌توان چهار گیگابایت RAM را نشانی‌دهی کرد. اگر از RAM بیشتری استفاده کنیم، پردازنده راهی برای ارجاع به حافظه‌ اضافی ندارد. در عمل دردسر بیشتری پیش می‌آید. برخی سامانه‌های عامل هستند که بخشی از حافظه‌‌ موجود را برای مغزی سامانه‌‌ عامل نگه می‌دارند. برای مثال، ویندوز به‌طور معمول یك تا دو گیگابایت را صرف این کار می‌کند؛ در نتیجه مقدار کمتری از حافظه در اختیار برنامه‌های کاربردی کاربران قرار می‌گیرد.

اگر بخواهیم بیش از چهار گیگابایت حافظه را به‌کار بگیریم، باید به سراغ رایانش 64 بیتی برویم. داشتن 32 بیت اضافی سبب می‌شود نشانی‌دهی 64 بیتی به حد نظری 16 اگزابایت (‌16 میلیارد گیگابایت یا 16 میلیون ترابایت) افزایش یابد. البته در عمل با میزان کمتری سرکار داریم. برای مثال، استاندارد کنونی  AMD64 می‌تواند حدود 256 ترابایت را نشانی‌دهی کند.

نگاشت حافظه

حافظه‌‌ رایانه خیلی سریع‌تر از سخت‌دیسک آن است و برای بالا بردن برخی تراکنش‌های سخت دیسک از نگاشت حافظه استفاده می‌کنند؛ یعنی داده‌های پراستفاده را از سخت‌دیسک به حافظه می‌برند تا سرعت دسترسی به آنها افزایش یابد.

نگاشت حافظه مدت‌ها است در سامانه‌های عامل به‌کار گرفته شده و چیز جدیدی نیست که در رایانش 64 بیتی نوآوری شده باشد، اما روند بزرگ شدن فایل‌ها چشمگیر است. کلان‌داده‌ها، فایل‌های بزرگ ویدیویی، بازی‌های بزرگ و... . با توجه به آنکه حافظه‌ رایانه حداکثر چهار گیگابایت است، روش نگاشت حافظه رفته‌رفته در حال از دست دادن کارایی است.

رایانش 64 بیتی بیشتر به نفع برنامه‌هایی است که با کلان‌داده‌ها سروکار دارند. متن‌پردازهای متوسط یا مرورگر وب به حافظه و ثبات‌های زیادی نیاز ندارند و به‌خوبی با پردازنده‌‌ 32 بیتی و چهار گیگابایت حافظه کارشان پیش می‌رود. البته حتی کارکرد مرورگر وب هم به‌طور چشمگیری بهبود می‌یابد.

برنامه‌هایی که با کدگذاری، کدگشایی و رمزگذاری سروکار دارند، از ثبات‌های اضافی پردازنده‌های 64 بیتی خیلی نفع می‌برند. برای مثال، می‌توان از برنامه‌های تبدیل ویدیو نام برد. همین‌طور برنامه‌های سه‌بعدی و فرایندهای نرم‌افزاری دارای رایانش قوی مانند آزمون تنش و خوشه‌بندی.

معایب رایانش 64 بیتی

بیشتر شواهد به نفع رایانش 64 بیتی است، اما از معایب آن هم نباید غافل بود؛ معایبی چون افزایش مصرف حافظه و ناهمسازی نرم‌افزار 16 بیتی و راه‌انداز 32 بیتی. مصرف بیشتر حافظه به‌معنای آن است که همان داده‌های قبلی جای بیشتری را اشغال می‌کنند، زیرا طول برخی از ساختارهای داخلی مثل نشانی‌های حافظه (نشانگرهای بزرگ‌تر) و اعداد 64 بیتی افزایش یافته است. در مقیاس بزرگ که بنگریم، این افزایش مصرف حافظه چندان چشمگیر نیست و اگر آن قدر حافظه داشته باشیم که از عهده سامانه‌‌ 64 بیتی برآید، جای نگرانی نیست.

سازگاری

تلاش بسیاری صورت گرفته است که گذار از رایانش 32 بیتی به 64 بیتی تا حدامکان گذاری آرام و بی‌دردسر باشد. سازگاری در رایانش 64 بیتی چند تراز دارد که از پردازنده آغاز و به برنامه‌ها ختم می‌شود.

سازگاری پردازنده

پردازنده‌‌ 64 بیتی رکن رایانش 64 بیتی است. نخست باید بفهمیم رایانه‌مان چنین پردازنده‌ای دارد یا خیر. برای این کار می‌توان به سراغ وبگاه سازنده‌‌ رایانه رفت یا از نرم‌فزارهای مختص این کار استفاده کرد. آخرین ویراست ویندوز یعنی ویندوز 8.1 دارای بخشی به نام دستیار ارتقا‌ است که به‌خوبی این اطلاعات را در اختیار کاربر می‌گذارد. این پردازنده‌ها از سال 2003 به میدان آمده‌اند و اگر پردازنده‌مان را در چند سال گذشته خریده باشیم، بعید نیست که 64 بیتی باشد.

سازگاری سامانه‌‌ عامل

پردازنده‌های 64 بیتی هم سامانه‌های عامل 32 و 64 بیتی همساز هستند. امروزه تمامی سامانه‌های عامل معروف دارای این دو رنگ و بو هستند. کسی که پردازنده 64 بیتی داشته باشد به هنگام نصب دستش در انتخاب هر یک از این دو نوع رایانش باز است. البته برای بهره بردن کامل از مزیت‌های پردازنده‌‌ 64 بیتی باید از سامانه‌‌ عامل 64 بیتی بهره گرفت.

سازگاری راه‌انداز

باید توجه كرد که راه‌اندازهای 32 بیتی با سامانه‌‌ عامل 64 بیتی سازگار نیستند و برعکس؛ یعنی سخت‌افزار باید راه‌انداز 64 بیتی داشته باشد تا با سامانه‌‌ عامل 64 بیتی کار کند. تقریبا تمامی سخت‌افزارهایی که به‌تازگی تولید شده باشند، هم راه‌انداز 32 بیتی عرضه می‌کنند و هم راه‌انداز 64 بیتی. وقتی چاپگری می‌خریم، باید دقت کنیم که راه‌انداز 64 بیتی داشته باشد.

مشکل به سخت‌افزارهای قدیمی مربوط می‌شود که سازنده نمی‌تواند یا تمایل ندارد راه‌انداز جدید ارایه دهد؛ یعنی سخت‌افزارهایی که در دهه‌ گذشته از پشتیبانی فعال برخوردار نبوده‌اند. باز هم برای تهیه‌‌ راه‌انداز مناسب باید به سراغ سازنده رفت. برای بیشتر سخت‌افزارها می‌توان راه‌انداز مورد نظر را از وبگاه سازنده بارگذاری کرد. البته مرکز سازگاری ویندوز هم کارآمد است. اگر محصولی با ویندوز 8.1 سازگار باشد حتما با هر دو ویراست 32 و 64 بیتی آن کار می‌کند.

 

درج دیدگاه

بررسی بازی