پردازش 64 بیتی چگونه انجام می گیرد
ردازش 64 بيتي، به عمليات پردازشي اتلاق مي شود که بر روي دستورالعمل ها يا داده ها با حداکثر طول 64 بيت صورت مي گيرد. اين مشخصه مستقيماً به توانايي ثبات هاي پردازنده ارجاع داده مي شود.
پردازش 64 بيتي، به عمليات پردازشي اتلاق مي شود که بر روي دستورالعمل ها يا داده ها با حداکثر طول 64 بيت صورت مي گيرد. اين مشخصه مستقيماً به توانايي ثبات هاي پردازنده ارجاع داده مي شود.
ثبات، بخش کوچکي از حافظه فوق العاده سريعي است که پردازنده براي ذخيره ارزش هاي عملياتي از ان استفاده مي کند. به عيارتي ثبات ها براي پردازنده، مشابه دست هايي هستند که اشيايي که قرار است بر روي آنها عمل خاصي صورت پذيرد را نگهداري مي نمايند. بنابراين، تعداد ثبات ها و ظرفيت ذخيره سازي آنها، در کارايي پردازنده تاثير گذارند.
يک پردازنده 64 بيتي، توانايي ذخيره سازي ارزش هاي 64 بيتي را در داخل ثبات ها خود دارد، لذا اين پردازنده مي تواند اعداد صحيح يا اعداد با مميز شناور بزرگتري را در داخل يک ثبات خود، نسبت به پردازنده 32 بيتي ذخيره سازي موقت کند. به عنوان مثال براي پردازش عمليات جمع دو عددمانند 2+3، هر يک از ارزش ها تا زمان پايان يافتن عمل جمع، در داخل يک ثبات ذخيره مي شوند و ارزش 5 نيز به منزله حاصل و نتيجه پردازش در داخل سومين ثبات ذخيره گشته و جهت انتقال به خارج، انتظار مي کشد.
در صورتي که عمليات با اعداد يا دستورالعمل هاي برنامه ريزي شده باشد که ظرفيت آنها فراتر از ظرفيتي باشد که يک ثبات 32 بيت ارائه مي کند، آنگاه در پردازنده اي 32 بيت قابل اجرا به صورت مستقيم نخواهد بود و بايد به چندين عمليات يا ظرفيت کمتر شکسته (تقسيم) شود، در حاليکه در يک پردازنده 64 بيت، اين عمليات به صورت مستقيم قابل اجرا بوده و در زمان کوتاهتري پردازش خاتمه مي يابد.
ضمن اينکه بهره گيري از ثبات هاي 64 بيتي، تنها زماني به عنوان مزيت يک پردازنده به شمار مي آيد که نرم افزارهاي اجراي روي آن، در محدوده عددي فراتر از 32 بيت برنامه ريزي شده باشند. در غير اينصورت، پردازنده 64 بيت، يا از اجراي دستورالعمل فوق امتناع مي کند (مانند که تنها پردازنده هاي Itanium 2 براي کاربرد هاي 64 بيتي طراحي شده اند) يا اينکه در حال سازگار 32 بيتي، پردازش را انجام مي دهند.
در حقيقت عدم وجود بسترهاي نرم افزاري، رويکرد به پردازش 64 بيتي را در اغلب کاربرد ها، غير ممکن ساخته است و به همين دليل پردازنده هاي 64 بيتي اينتل و اي ام دي، به عنوان پردازنده هاي سازگار با هر دو نوع نرم افزار 32 بيت و 64 بيت، در سه حالت زير مديريت مي شوند:
- حالت 64 بيت که ويژه سيستم عامل و نرم افزار هاي 64 بيتي در نظر گرفته شده است.
- حالت Compatibility که براي سيستم عامل 64 بيتي و سازگاري آن با برنامه هاي 32 بيتي طراحي شده است.
- حالت Legacy ويژه سيستم عامل و نرم افزارهاي 32 بيتي.
البته مزيت پردازنده 64 بيتي، تنها در افزايش سرعت محاسبات خلاصه نمي شود. در واقع افزايش ظرفيت حافظه اي که اين پردازنده مي تواند آدرس دهي و استفاده نمايد نيز، مزيت ديگر يک پردازنده 64 بيتي مي باشد.
فراموش نشود، آدرس دهي حافظه، يکي از وظايف کليدي هر پردازنده به شمار مي رود که طول هر آدرس بايد حداکثر به اندازه يک ثبات پردازنده تعريف شود.
در يک پردازنده با ثبات هاي 32 بيتي، حداکثر مي تواند 232 آدرس مختلف براي حافظه ايجاد نمود که اين عدد، معادل 4 گيگابايت حافظه فيزيکي ترجمه مي شود. البته تا کنون شيوه هاي مختلفي ابداع گشته اند که به صورت مجازي، حداکثر حجم حافظه اي را که پردازنده 32 بيتي مي تواند آدرس دهي نمايد، افزايش دهند، اما همگي آنها کارايي کلي کامپيوتر را قرباني محاسبات مجازي مي کنند.
اين در حاليست که دو برابر کردن طول ثبات ها به 64 بيت در پردازنده هاي 64 بيتي، به طور موثري، آدرس دهي حداکثر 16 ترابايت حافظه فيزيکي را امکانپذير مي سازد.
منبع: http://www.tarjomanweb.com