64 Bit Prozessor - Bedeutung?
Was bedeutet genau 64 Bit hier dabei? Dass CPU gleichzeitig 64 Bit Information verarbeiten kann? Ist es auf Zeit bezogen?
4 Antworten
Das bedeutet, dass der Prozessor die Daten in 64-Bit-Happen verarbeitet. Mit der Zeit hat das nichts zu tun, dafür sind die Taktraten zuständig (in erster Linie vom Prozessor, dann vom Arbeitsspeicher/RAM).
Am meisten macht sich das bemerkbar bei Anwendungen, die sehr genaue Dezimalzahlen (ca. 15 geltende Ziffern) oder sehr große Ganzzahlen (> ca. 2 Milliarden) benötigen - die passen dann nämlich in eine Datenportion und müssen nicht mühsam aus mehreren Portionen zusammengesetzt werden. (Umgekehrt kann man auch mehrere kleinere - z. B. 32 Bit - Informationen in eine größere - z. B. 64 Bit - Portion packen, das hat dann beim Laden und Speichern Vorteile, zur Bearbeitung muss man die Portion dann aber wiedee zerlegen.)
Seit der 16-, spätestens seit der 32-Bit-Ära bedeuten 64 Bit auch, dass man bis zu 2^64 = ca. 18 Trillionen Speicherzellen direkt ansprechen kann. Bei 32 Bit sind es "nur" 2^32 = ca. 4 Milliarden, was heute nicht mehr ausreicht. Aber das war nicht immer so - in der 8- Bit-Ära kann man mit einem Datenhappen nur 2^8 = 256 Speicherzellen adressieren, was schon damals zu wenig war. Deshalb hat man eine "Speicheradresse" aus 2 Happen zusammengesetzt, sodass man auf ca. 64000 Speicherzellen kam - damals war das unvorstellbar viel. (Ich erinnere mich noch an die Zeit, wo man 1KiByte Speicher für 10 DM kaufen konnte - für Schülertaschengeld war das schon ein ziemlicher Brocken.) Aber spätestens bei den folgenden 32-Bit-Prozessoren war man zu faul, die Adressen aus mehreren Datenhappen zusammenzusetzen.
Übrigens klingt "Byte" im Englischen genauso wie "bite" - "Bissen, Happen" - und bedeutete ursprünglich die Datenportion, die ein Prozessor auf einmal verarbeiten konnte. In der 8-Bit-Ära - die aus linguistischer Sicht viel zu lange gedauert hat - war das gleichbedeutend mit "8-Bit-Portion", wodurch sich diese Bedeutung gebildet hat. (Die Franzosen sind hier logischer - die nennen solch eine Portion "octet".)
64 Bit bedeutet im Grunde nur, dass das Adressregister der CPU 64Bit Breit ist, wodurch die RAM Grenze von 4GiB für 32Bit Systeme gebrochen wird und dadurch größere RAM Speicher ermöglicht werden.
Abhängig von der Architektur des Prozessors besitzen aber auch viele 64Bit Prozessoren 64Bit Breite Datenbusse und auch 64Bit Breite Register. Ebenso können auch 64Bit Breite Befehle oftmals direkt verarbeitet werden, was dann im Endeffekt auch einen Geschwindigkeitsgewinn darstellt. Aber wie gesagt, dass ist im Endeffekt von Architektur zu Architektur unterschiedlich.
Nähere Infos stehen im Wikiartikel dazu:
Das ist natürlich die Frage. Trotzdem richtet sich die Bezeichnung nur nach der Breite des Adressregisters.
Wenn wir zB die AVR Kerne der Atmegas als Beispiel heranziehen so können die durchaus 2^16 Byte Ram verwenden. Die Architektur ist aber ein 8Bit System und das Adressregister sind 2 Register.
Der 8088 hatte zB auch ein 16Bit Adressregister aber nur einen 8Bit Datenbus, die Register waren aber denke ich 16Bit breit.
Es gab aber auch Kerne, zumindest bilde ich mir ein das gehört zu haben, welche 64-Bit Register mit nur 32Bit Adressregister hatten, welche nach dieser neueren Nomenklatur eigentlich 32Bit Architekturen währen, aber damals als 64Bit betitelt wurden.
Das bedeutet, dass die meisten Register in der CPU 64 Bit lang sind. Auch für die Adressierung des Arbeitsspeichers werden 64 Bit verwendet, wodurch theoretisch bis zu 2^64 Byte = 18 Millionen Terabyte an RAM unterstützt werden. Bei 32 Bit sind es maximal 4 GByte.
ein klassisches 32 bit System kann maximal 4 Gigabyte an Speicher DIREKT adressieren.
Das führt zu Problemen bei grossen Dateien
Wobei man natürlich fragen muß, in wie weit ein Prozessor, der 64-Bit Adressregister besitzt, aber sonst keine 64-Bit Datenworte direkt verarbeiten kann, überhaupt einen Sinn ergibt.
Ich würde entgegen dem Artikel bei einer 64-Bit Architektur erwarten, daß die vorherrschende Wortbreite 64-Bit ist und der Standardregistersatz sowie Arithmetik diese unterstüzt.
Unter was fallen dann eigentlich CPUs, die 32-Bit Wortbreite haben, aber mit PAE 36 Bit oder 40 Bit adressieren können?