Architektura x64 zwana także 64 bitową, co to takiego jest? W niedługim czasie słowa te zagoszczą do komputerów na stałe. Dowiedzmy się więc co kryje się pod tą nazwą. Zapraszamy serdecznie do lektury cyklu artykułów poświęconych temu zagadnieniu. Poznajmy wady i zalety architektury x64, zobaczymy jakie korzyści wynikają z faktu jej zastosowania oraz dowiedzmy się jakie mechanizmy, związane z 64 bitowym środowiskiem, zostały zaimplementowane do systemów operacyjnych Windows.
Czym jest architektura x64?
Słowem wstępu wyjaśnić by jednak należało co kryje się pod wspomnianą frazą. Mianowicie architektura x64 jest modelem przetwarzania porcji danych o rozmiarze 64 bitów przez procesor komputera. Natomiast w odniesieniu do pamięci jest to maksymalna liczba komórek, którą możemy zaadresować. Ilość wariacji 64 bitowego adresu wynosi 264, czyli 18446744073709551616 (16 eksabajtów). Dla porównania w architekturze 32 bitowej jest to tylko 4 GB. Wśród tych porcji liczb, w prostym znaczeniu, fraza x64 stanowi po prostu postęp technologiczny - w pewnym sensie wymuszony wymaganiami obliczeniowymi, jaki niesie ze sobą rozwój komputerów. Jednakże maszyny 64 bitowe to nie wszystko. Do pełni szczęścia potrzebujemy także odpowiedniego oprogramowania - systemu operacyjnego, który będzie sprawował pieczę nad sprzętem oraz stosownych aplikacji, które będą pracowały w środowisku x64.
Zalety i wady x64
Architektura 64 bitowa, jak każda inna technologia, oczywiście posiada swoje zalety oraz wady. Przyjrzyjmy im się z bliska.
Zalety
- Większa wydajność
- Zwiększona precyzja wykonywania obliczeń
- Kompatybilność z oprogramowaniem 32 bitowym
- Zaimplementowane nowe mechanizmy
- Obsługa standardu EFI
- Zwiększona przestrzeń pamięci adresowej
Wady
- Wymagana optymalizacja kodu aplikacji
- Wymagane nowe oprogramowanie sterownika
- Brak kompatybilności z 16 bitowymi programami
- Nieco większe zapotrzebowanie na zasoby pamięci
Większa wydajność
Dzięki architekturze x64 otrzymujemy o wiele większą wydajność, niż w przypadku technologii 32 bitowej. Oczywiście, aby móc w pełni skorzystać z dobrodziejstw 64 bitów musimy, poza odpowiednim systemem operacyjnym będącym środowiskiem pracy, posiadać także stosowne oprogramowanie.
Zwiększona precyzja wykonywania obliczeń
W technologii 64 bitowej zostały zwiększone dwukrotnie szerokość szyny danych oraz długość rejestrów. Dzięki temu otrzymujemy większą precyzję wykonywania kodu bez potrzeby stosowania dodatkowych nakładów obliczeniowych.
Kompatybilność z oprogramowaniem 32 bitowym
W środowisku 64 bitowym nadal możemy korzystać ze starszego, 32 bitowego oprogramowania, a to dzięki mechanizmowi WoW64 (WindowsOnWindows64), który został zaimplementowany w systemach operacyjnych Windows x64 w celu zachowania wstecznej kompatybilności.
Zaimplementowane nowe mechanizmy
W Windows Vista x64 zostały zaimplementowano nowe mechanizmy, takie jak np. Kernel Patch Protection, podnoszące bezpieczeństwo oraz stabilność środowiska pracy.
Obsługa standardu EFI
EFI (Extensible Firmware Interface) jest specyfikacją opracowaną przez inżynierów z firmy Intel, która ma zastąpić w przyszłości, leciwy już, BIOS. Pierwsze komputery do użytku domowego wyposażone w to rozwiązanie powinny trafić do sprzedaży jeszcze w tym roku. Obsługa tego standardu została dodana do 64 bitowej Windows Visty.
Zwiększona przestrzeń pamięci adresowej
Wraz z architekturą x64 otrzymujemy niewiarygodnie wielką przestrzeń adresową. Jest to aż 16 eksabajtów. W porównaniu do 4 gigabajtów dostępnych w Windows 32 bit jest to ilość, która powinna starczyć komputerom na wiele kolejnych lat. Jednakże obecna implementacja zakłada jedynie 16 terabajtów pamięci wirtualnej dostępnej w systemie Windows Vista.