عرضه‌ی تراشه‌های ۶۴ بیتی اتفاق مهم و بزرگی در دنیای فناوری بود و افزایش تعداد بیت‌ها پیش از این اتفاق نیز موضوع داغی بود اما پس از گذشت دو دهه هنوز تراشه‌های ۱۲۸ بیتی ساخته نشده‌اند. در این مقاله به بررسی علت این موضوع و همچنین پیش‌بینی آینده‌ی پردازنده‌ها خواهیم پرداخت.
پردازنده‌های ۳۲ بیتی در برابر پردازنده‌های ۶۴ بیتی
تراشه‌های ۳۲ بیتی می‌توانند به طور همزمان ۳۲ بیت داده را پردازش کنند و این عدد برای تراشه‌های ۶۴ بیتی، همان‌طور که از نام آن پیداست، ۶۴ بیت است. از این رو تراشه‌های ۶۴ بیتی عملکرد بهتر و سریع‌تری دارند. بسیاری از کامپیوترها و گوشی‌های موبایل مدرن از تراشه‌های ۶۴ بیتی استفاده می‌کنند اما برخی از دستگاه‌های قدیمی‌تر کماکان از پردازنده‌های ۳۲ بیتی بهره می‌برند و همین موضوع علت اصلی وجود نسخه‌ی ۳۲ بیتی سیستم‌عامل‌هاست.
با این وجود، ویندوز ۱۱ از تراشه‌های ۳۲ بیتی پشتیبانی نکرده و اپل نیز رویکرد مشابهی را در مک او اس به‌کار گرفته است و حالا به‌نظر می‌رسد که پشتیبانی از این تراشه‌ها به‌زودی در تمامی پلتفرم‌ها به پایان خواهد رسید.
سایز بیت و رم
پردازنده‌های ۳۲ بیتی برای پردازش بسته‌های ۳۲ بیتی داده طراحی شده‌اند که به معنی دسترسی به ۴,۲۹۴,۹۶۷,۲۹۶ بخش متفاوت و خاص از حافظه است. با این حال، میزان واقعی حافظه‌ی قابل استفاده در سیستم‌های ۳۲ بیتی معمولاً کمتر از ۴ گیگابایت است چرا که بخشی از فضای حافظه برای قطعات دیگری مانند کارت گرافیک کنار گذاشته می‌شود. برای مثال اگر کارت گرافیک شما ۵۱۲ مگابایت حافظه‌ی گرافیکی داشته باشد، شما تنها به ۳.۵ گیگابایت از رم سیستم دسترسی خواهید داشت.
به‌طور کلی تراشه‌های ۶۴ بیتی در مقایسه با تراشه‌های ۳۲ بیتی به بخش‌های بیشتری از حافظه دسترسی دارند (به طور دقیق ۱۸,۴۴۶,۷۴۴,۰۷۳,۷۰۹,۵۵۱,۶۱۶ بخش). از نظر تئوری یک تراشه‌ی ۶۴ بیتی می‌تواند به ۱۶ اگزابایت رم دسترسی داشته باشد اما این عدد در واقعیت به فاکتورهایی مانند سیستم‌عامل و محدودیت‌های سخت‌افزار سیستم بستگی دارد. به‌طور کلی کامپیوترهای مدرن و سرور‌های مجهز به تراشه‌های ۶۴ بیتی از میزان رم بیشتری پشتیبانی کرده و برخی از سیستم‌ها حتی با چندین گیگابایت یا ترابایت سازگاری دارند.
مطالب مرتبط:
علت ساخت پردازنده‌های ۶۴ بیتی چه چیزی بود؟
معماری پردازنده‌ها برای پاسخ به نیاز روزافزون به قدرت پردازشی بیشتر، از ۳۲ بیتی به ۶۴ بیتی ارتفا پیدا کرد و کامپیوترهای شخصی ۶۴ بیتی از اوایل سال ۲۰۰۰ به تدریج به بازار عرضه شدند. با این وجود، سرورها و ورک استیشن‌های ۶۴ بیتی در دهه‌ی ۹۰ میلادی نیز مورد استفاده قرار گرفته بودند. در نهایت افزایش تعداد هسته‌ی تراشه‌ها منجر به ساخت رم‌های قدرتمندتر نیز شد.
مزیت سایز بیت بیشتر
سایز بیت بالاتر در پردازش بهتر وظایفی که به دقت بالا نیاز دارند (مانند محاسبه‌های علمی و اقتصادی) تاثیر مستقیم داشته و در بخش امنیت اطلاعات نیز موثر است چرا که افزایش تعداد بیت‌ها به معنای دشوارترشدن کرک کردن کدهاست. سایز بیت بالاتر همچنین به تراشه‌ها اجازه می‌دهد تا در مدیریت وظایف پیچیده و داده‌های سنگین کار راحت‌تری داشته باشند و عملکرد کلی و راندمان سیستم نیز افزایش پیدا کند. این موضوع سازگاری کامپیوتر با نرم‌افزارها را نیز بهبود می‌بخشد؛ موردی که در یادگیری ماشین و رایانش با عملکرد بالا (HPC) از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
مطالب مرتبط:
آیا ما به پردازنده‌های ۱۲۸ بیتی نیاز داریم؟
هرچند که هرگز نمی‌توان آینده‌ی دنیای فناوری را به‌طور دقیق پیش‌بینی کرد اما دلایلی وجود دارد که عدم نیاز به کامپیوترهای ۱۲۸ بیتی را اثبات می‌کند:
- بازدهی کم: با افزایش سایز بیت پردازنده، میزان پیشرفت عملکرد و توانایی این قطعه به تدریج کمتر می‌شود. برای مثال، میزان پیشرفت پردازنده‌های ۱۲۸ بیتی نسبت به ۶۴ بیتی بسیار کمتر از تراشه‌های ۱۶ بیتی نسبت به تراشه‌های ۸ بیتی خواهد بود.
- راهکارهای جایگزین: راه حل‌هایی مانند استفاده از چندین پردازنده و یا سخت‌افزار مخصوص می‌تواند نیاز به یک تراشه‌ی بزرگ‌تر با سایز بیت بالاتر را رفع کند.
- محدودیت‌های فیزیکی: ممکن است که ساخت تراشه‌های ۱۲۸ بیتی به دلیل محدودیت‌های فنی ممکن نباشد.
- هزینه و منابع: تولید و ساخت پردازنده‌های ۱۲۸ بیتی ممکن است نیازمند هزینه و منابعی باشد که تولید انبوه آن‌ها را غیرممکن کند.
هرچند که در حال حاضر مزایای ساخت پردازنده‌های ۱۲۸ بیتی چندان زیاد نیست اما ممکن است در آینده فناوری‌های جدیدی ظهور کند که در نهایت منجر به ساخت این تراشه‌ها شود. پیشرفت‌های بزرگ در زمینه‌ی هوش مصنوعی، رایانش کوانتومی و یا فناوری‌های دیگر می‌تواند نیاز به پردازنده‌های قدرتمندتر با سایز بیت بیشتر را ایجاد کند. آینده‌ی فناوری همیشه نامشخص بوده و ممکن است آن‌چه امروز بی‌مورد و غیرممکن به‌نظر می‌رسد، در آینده به موضوعی ضروری تبدیل شود.
18th November 24