سی پی یو - Cpu

چرا ما هنوز کامپیوترهای 128 بیتی نداریم؟

🕓 زمان مطالعه: 4 دقیقه

تغییر از 32-بیتی به 64-بیتی برای CPUهای جامعه مصرف کننده رویداد بسیار بزرگی بود و قبل از آن، رقابت برای افزودن بیت های بیشتر داغ خوانده می شد، اما در دو دهه گذشته، ما به 64-بیت چسبیده ایم. آینده CPUها چیست؟

 

پردازنده های 32 بیتی در مقابل 64 بیتی

یک پردازنده 32-بیتی می تواند 32 بیت اطلاعات را به طور همزمان پردازش کند، در حالی که یک پردازنده 64-بیتی می تواند 64 بیت را پردازش کند. این باعث می شود پردازنده های 64-بیتی بتوانند اطلاعات بیشتری را به طور همزمان مدیریت کنند که منجر به عملکرد و قابلیت های بهتر می شود.

اکثر کامپیوترها و دستگاه­های موبایل مدرن از پردازنده های 64-بیتی استفاده می کنند، اما برخی از دستگاه های قدیمی هنوز پردازنده های 32-بیتی دارند، به همین دلیل هنوز سیستم عامل های 32-بیتی وجود دارند. قابل ذکر است که ویندوز 11 نسخه 32-بیتی ندارد و ویندوز 10 آخرین نسخه ای است که از این پردازنده های قدیمی پشتیبانی می کند. همچنین، MacOS اپل به طور کامل پشتیبانی از اپلیکیشن­های 32-بیتی را کنار گذاشته است؛ هر دو پلتفرم اصلی کامپیوتر به ظاهر برای همیشه با 32-بیت خداحافظی می کنند.

 

اندازه بیت و رم

یکCPU  32-بیتی برای مدیریت داده ها در قطعات 32 بیتی طراحی شده است، به این معنی که می تواند به 4,294,967,296 یا (32^2) مکان حافظه جداگانه دسترسی داشته باشد که هر یک آدرس منحصر به فرد دارند. با این حال، حافظه واقعی قابل استفاده در سیستم‌های 32-بیتی اغلب کمتر از 4 گیگابایت است زیرا فضای آدرس حافظه برای سایر دستگاه‌های سخت‌افزاری مانند پردازنده‌های گرافیکی محفوظ است. به عنوان مثال، اگر پردازنده گرافیکی شما دارای 512 مگابایت VRAM باشد، فقط می توانید 3.5 گیگابایت رم سیستم را آدرس دهی کنید.

به طور کلی، CPUهای 64-بیتی می توانند حافظه بسیار بیشتری نسبت به همتایان 32-بیتی خود آدرس دهی کنند. یکCPU  64-بیتی برای مدیریت داده­ها در تکه های 64-بیتی طراحی شده است که به آن امکان می دهد به 18,446,744,073,709,551,616 یا (64^2) مکان حافظه جداگانه دسترسی داشته باشد که هر کدام دارای یک آدرس منحصر به فرد هستند. از نظر تئوری، یکCPU  64-بیتی می تواند تا 16 اگزابایت رم را آدرس دهی کند.

در واقع، مقدار رمی که یکCPU  64-بیتی می تواند آدرس دهی کند، توسط سیستم عامل و محدودیت های فیزیکی سخت افزار کامپیوتر محدود می شود. با این وجود، کامپیوترها و سرورهای مدرن با پردازنده‌های 64-بیتی می‌توانند مقادیر قابل توجهی رم نسبت به سیستم‌های 32-بیتی را در خود جای دهند و بسیاری از سیستم‌ها از صدها گیگابایت یا حتی ترابایت رم پشتیبانی می‌کنند.

 

چرا CPU ها به سمت 64-بیت رفتند؟

برای پاسخگویی به تقاضاهای رو به رشد برای قدرت پردازش بیشتر و آدرس‌پذیری حافظه، معماری پردازنده‌ها از 32-بیتی به 64-بیتی تغییر یافت. کامپیوترهای شخصی در اوایل دهه 2000 شروع به استفاده از پردازنده های 64-بیتی کردند، اما این پردازنده ها قبلاً در دهه 1990 برای سرورها و ایستگاه های کاری در دسترس بودند.

پردازنده های 64-بیتی می توانند حجم زیادی از داده ها را پردازش کنند و به حافظه بسیار بیشتری دسترسی داشته باشند. آنها عملکرد و کارایی بالاتری را در مقایسه با پردازنده های 32-بیتی ارائه می دهند. به همین دلیل است که امروزه اکثر کامپیوترها و دستگاه های موبایل از پردازنده های 64-بیتی استفاده می کنند.

افزایش تعداد هسته های CPU به طور خاص منجر به نیاز اجتناب ناپذیر به ظرفیت رم بیشتر شد.

 

مزایای اندازه­های بیت بزرگتر

اندازه بیت بزرگتر، دامنه بیشتری از مقادیر عددی را امکان پذیر می­سازد که می تواند برای کارهایی که به دقت بالایی نیاز دارند مانند محاسبات علمی و مالی، مفید باشد.

همچنین می توانید امنیت بهبود یافته ای را برای کارهایی مانند رمزگذاری پیاده سازی کنید زیرا با افزایش اندازه بیت، شکستن کدها چالش برانگیزتر می شود.

بیت‌های بیشتر، پردازنده را قادر می‌سازد تا عملیات پیچیده‌تر و مقادیر بیشتری از داده‌ها را به طور همزمان مدیریت کند و عملکرد و کارایی کلی را بهبود بخشد.

 

اندازه بیت بزرگتر همچنین می تواند سازگاری کامپیوتر را با مجموعه داده­های بزرگ و اپلیکیشن­های پیچیده بهبود بخشد. این یک مسئله مهم در یادگیری ماشین و سایر بارهای کاری HPC (محاسبات با عملکرد بالا) است.

 

چرا ما ممکن است هرگز به کامپیوترهای 128-بیتی نیاز نداشته باشیم

پیش بینی آینده محاسبات عملا غیرممکن است، اما چند دلیل وجود دارد که چرا کامپیوترهای 128-بیتی ممکن است هرگز مورد نیاز نباشند:

کاهش بازدهی: با افزایش اندازه بیت پردازنده، معمولا بهبود عملکرد و قابلیت­ها کمتر قابل توجه است. به عبارت دیگر، بهبود از 64- به 128-بیت به هیچ وجه قابل مقایسه با تغییر از پردازنده های 8-بیتی به 16-بیتی نیست.

راه حل­های جایگزین: ممکن است راه­های جایگزینی برای رفع نیاز به افزایش قدرت پردازش و آدرس دهی حافظه وجود داشته باشد، مانند استفاده از چندین پردازنده یا سخت افزار تخصصی به جای یک پردازنده واحد و بزرگ با اندازه بیت بزرگ.

محدودیت های فیزیکی: ممکن است به دلیل محدودیت های تکنولوژیکی یا مواد، ایجاد یک پردازنده 128-بیتی مدرن پیچیده، غیرممکن باشد.

هزینه و منابع: توسعه و تولید پردازنده‌های 128-بیتی می‌تواند هزینه‌ و منابع­ زیادی طلب کند و تولید انبوه به صرفه نباشد.

 

جمع بندی

درست است که مزایای تغییر از 64-بیتی به 128-بیتی ممکن است امروز ارزشش را نداشته باشد ولی امکان دارد اپلیکیشن­ها یا تکنولوژی­های جدیدی در آینده ظاهر شوند که می توانند توسعه پردازنده های 128­-بیتی را به جلو ببرند.

پیشرفت‌ها در هوش مصنوعی، محاسبات کوانتومی یا سایر فناوری‌هایی که هنوز کشف نشده‌اند ممکن است نیاز به پردازنده‌های قدرتمندتر با اندازه بیت‌های بزرگتر را ایجاد کند. آینده تکنولوژی­ همیشه نامشخص است و آنچه امروز غیر ضروری یا غیرمحتمل به نظر می رسد می تواند در سال های آینده ضروری شود.

 

دیدگاه ها بسته شده اند.