songoku9x
Well-Known Member
Các ngành liên quan đến lĩnh vực công nghệ hiện nay sử dụng rất nhiều các thuật ngữ khác nhau, bên ngoài các bao bì để đóng gói các máy tính hay linh kiện của máy tính được các nhà sản xuất in rất nhiều kí hiệu cũng như thông số kĩ thuật. Một trong những công nghệ nổi bật được nhắc đến rất nhiều trong thời gian gần đây đó là sử dụng điện toán 64-bit. Vậy công nghệ điện toán 64-bit là gì? Nó có ý nghĩa như thế nào và mang lợi lợi ích cho người tiêu dùng ra sao?
1. Điện toán 64-bit là gì?
Thông tin trong máy tính thường được lưu trữ ở dạng bit, ở dạng chuỗi nhị phân 0 và 1. Càng có nhiều bit thì nhiều thông tin sẽ được hiển thị càng nhiều hơn. Cụ thể, một chuỗi n bit có thể đại diện 2n thông tin khác nhau. Rất nhiều linh kiện phần cứng sẽ không hoạt động khi phải xử lí luồng dữ liệu lớn và liên tục, vì vậy thay cho việc xử lí một lượng lớn dữ liệu đó, kích thước dữ liệu sẽ bị thu hẹp lại và giảm đi một chút. Trong những dữ liệu đó, kích thước của dữ liệu sẽ xác định số lượng thông tin có thể được xử lí trong một lần và số lượng bộ nhớ RAM có thể truy cập.
Các hệ điều hành có vai trò quan trọng trong việc kết nối giữa các linh kiện phần cứng máy tính. Nó sẽ đảm nhận vai trò xử lí các quá trình được lập ra, địa chỉ bộ nhớ và truy cập vào bộ nhớ lưu trữ. Chính vì thế, để tận dụng tối đa phần cứng 64-bit, người dùng cần phải sử dụng hệ điều hành 64-bit để đáp ứng những yêu cầu trên. Đó là lí do vì sao phiên bản hệ điều hành 32-bit và 64-bit được thiết kế để khai thác sức mạnh phần cứng 64-bit. Trên thị trường máy tính tiêu dùng, điện toán 64-bit được dùng để chỉ sự kết hợp của phần cứng 64-bit (đặc biệt là bộ xử lí) và hệ điều hành 64-bit.
2. Từ 32-bit đến 64-bit
Một vài thập kỉ trước đây, bộ vi xử lí 32-bit được thiết kế đầu tiên, với độ dài 32-bit dường như được cho là rất nhiều. Ở thời điểm đó, 4MB (megabyte) được xem là bộ nhớ RAM tiêu chuẩn, do đó 4GB (gigabyte - địa chỉ giới hạn của bộ xử lí 32-bit) sẽ là rất lớn. Sự cách biệt về dung lượng này được kì vọng là sẽ tạo ra được bộ nhớ đệm lớn để có thể chứa được nhiều dữ liệu tạm thời hơn.
Nhưng điều này đã không còn đúng ở thời điểm hiện nay, khi mà dung lượng bộ nhớ 4GB và 8GB là tiêu chuẩn cho phần cứng mới của người dùng ngày nay. Đối với các thành phần phần cứng trong các máy tính dành cho doanh nghiệp, các máy tính cho doanh nghiệp hay các máy chủ đòi hỏi phải có cấu hình mạnh mẽ nên việc trang bị bộ nhớ lưu trữ cao sẽ là điều cần thiết. Trong một vài năm nữa, con số này có thể sẽ tăng hơn rất nhiều.
Trong một số lĩnh vực, phần cứng hiện tại đang gần vượt mức giới hạn của những gì mà một kiến trúc 32-bit có thể đạt được. Điện toán 64-bit sẽ mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người dùng, đáng chú ý nhất là ảnh hưởng của nó đến tốc độ xử lí và dung lượng bộ nhớ.
3.Tốc độ và chính xác
Với kích thước từ 64-bit, kích thước của các khối dữ liệu mà bộ xử lí có thể xử lí được sẽ tăng lên rất nhiều lần. Quan trọng hơn, các đặc điểm kĩ thuật x86 (32-bit) so với x64 (64-bit) cũng được tăng lên rất nhiều (hơn 4 tỉ địa chỉ), giúp việc xử lí dữ liệu được nhanh hơn. Điều này cũng có tác động đến khả năng xử lí trong tính toán của bộ xử lí, cho phép nó có thể sử dụng lượng bit gấp nhiều lần, giúp tăng độ chính xác trong phép tính.
4. Hỗ trợ bộ nhớ lớn hơn
Khi làm việc với bộ nhớ RAM của máy tính, địa chỉ bộ nhớ sẽ được sử dụng. Các địa chỉ bộ nhớ truyền đạt dữ liệu trong bộ nhớ vật lí của máy tính (RAM). Mặc dù có rất nhiều phương án để giải quyết vấn đề đã được đưa ra, nhưng số lượng địa chỉ có sẵn bị ràng buộc bởi số lượng tối đa các bit dữ liệu có trong nó.
Đối với điện toán 32-bit, bộ nhớ RAM tối đa có thể giải quyết về mặt lí thuyết là 4GB. Nếu người dùng đặt thêm RAM trong thiết lập 32-bit thì không có cách nào để bộ xử lí giải quyết dung lượng bộ nhớ bổ sung. Trong thực tế, điều này sẽ làm cho vấn đề trở nên gặp khó khăn hơn hệ điều hành sẽ trích một phần bộ nhớ lưu trữ có sẵn để cung cấp cho nhân (kernel) của hệ điều hành. Chẳng hạn, Windows thường sử dụng từ 1 đến 2GB cho nhân, làm giảm không gian lượng bộ nhớ có sẵn cho các ứng dụng khác.
Nếu người dùng muốn sử dụng nhiều hơn 4GB bộ nhớ, điện toán 64-bit sẽ cung cấp một giải pháp. Điện toán 64-bit có mức giới hạn trên lí thuyết ở mức tối đa là 16 exabyte (tương đương 16 tỷ gigabyte, hoặc 16 triệu terabyte). Trong thực tế, con số này sẽ thấp hơn. Chẳng hạn, chip xử líp AMD64 hiện hỗ trợ một không gian bộ nhớ khoảng 256TB.
5. Memory Mapping
Bộ nhớ máy tính được sử dụng với cường độ nhanh hơn so với không gian lưu trữ trên máy tính, bao gồm cả bộ nhớ SSD. Memory Mapping được sử dụng để định địa chỉ cho bộ nhớ nhằm tăng tốc một số hoạt động tương tác trong vấn đề khả năng lưu trữ. Nói một cách đơn giản, nó sẽ tải các file thường được truy cập trong không gian lưu trữ vào bộ nhớ máy tính, giúp tăng tốc việc truy cập.
Memory Mapping đã được sử dụng trên hệ điều hành trong một thời gian, vì vậy nó không phải là điều mới mẻ đối với điện toán 64-bit. Tuy nhiên, có một khuynh hướng đáng chú ý trong việc kích thước file ngày càng tăng, chẳng hạn như các dữ liệu, video, trò chơi,... có dung lượng lớn. Với dung lượng tối đa 4GB cho bộ nhớ máy tính, Memory Mapping đang dần bị vượt quá mức giới hạn cho phép.
6. Các ứng dụng có được lợi ích gì?
Cụ thể, đó là các ứng dụng có khả năng làm việc với dữ liệu lớn. Việc xử lí văn bản hoặc các hoạt động cơ bản với trình duyệt web sẽ không cần nhiều bộ nhớ. Chúng sẽ làm việc thoải mái với bộ xử lí 32-bit và RAM 4GB. Tuy nhiên, ngay cả với các trình duyệt web thì sự khác biệt cũng rất đáng chú ý. Các ứng dụng làm việc với khả năng mã hóa, giải mã/mã hóa có thể hoạt động tốt hơn rất nhiều từ việc bổ sung lượng địa chỉ xử lí trên bộ xử lí 64-bit, chẳng hạn như trong việc chuyển đổi file video. Các ứng dụng 3D cũng hoạt động tốt hơn rất nhiều khi đòi hỏi CPU phải xử lí các tác vụ nặng. Đối với game, GPU có thể tận dụng nhiều lợi thế của RAM bổ sung để xử lí các tác vụ nặng trong game. Khi thực hiện một số quy trình phần mềm tính toán hiệu suất cao (HPC - high power computing) có thể hưởng lợi rất nhiều từ điện toán 64-bit.
7. Nhược điểm
Mặc dù, các bằng chứng cho thấy lợi thế của điện toán 64-bit, nhưng những hạn hạn chế cũng cần được đề cập, đáng kể nhất là việc thiếu khả năng tương thích với trình điều khiển 16-bit lẫn 32-bit. Tuy nhiên, khả năng tương thích sẽ được thảo luận một cách chi tiết trong phần sau.
8. Tăng bộ nhớ sử dụng
Với cùng một lượng dữ liệu, thì lượng bộ nhớ chiếm trên hệ thống 32-bit nhiều hơn so với hệ thống 64-bit. Điều này chủ yếu là do việc tăng độ dài của một số cấu trúc bên trong, như địa chỉ bộ nhớ. Trên quy mô lớn hơn, điều này là không thực sự đáng chú ý.
9. Khả năng tương thích
Con người đã phải bỏ ra rất nhiều công sức để làm cho quá trình chuyển đổi giữa điện toán 32-bit và 64-bit diễn ra một cách mượt mà nhất có thể. Khả năng tương thích trong điện toán 64-bit có thể được xem ở nhiều cấp độ. Điều này có thể bắt đầu từ bộ xử lí trên máy tính và làm việc theo cách mà các ứng dụng máy tính có thể tận dụng.
10. Khả năng tương thích bộ xử lí
Phần trung tâm của điện toán 64-bit chính là bộ xử lí 64-bit. Người dùng có thể sử dụng công cụ có tên SecurAlbe từ công ty nghiên cứu Gibson tại đây. Công cụ này cung cấp một cái nhìn sâu hơn về bộ xử lí trong máy tính, và có thể cho người dùng biết nếu nó có độ dài tối đa 64-bit. Thông tin từ Microsoft sẽ giải thích cho người dùng nhiều điều liên quan, bộ vi xử lí 64-bit đã trở thành tiêu chuẩn cho các máy tính để bàn kể từ khi CPU x64 được phát hành vào năm 2003. Nếu người dùng đã mua CPU máy tính trong vài năm qua, người dùng có thể đã tiếp cận với bộ xử lí 64-bit.
11. Hệ điều hành tương thích.
Bộ vi xử lí 64-bit tương thích với cả hệ điều hành 32-bit và 64-bit. Ngày nay, tất cả các hệ điều hành phổ biến đều hỗ trợ cả hai môi trường này. Nếu có bộ xử lí 64-bit, người dùng có thể chọn hai phiên bản hệ điều hành để cài đặt. Mặc dù vậy, nếu muốn tận dụng tối đa lợi ích của bộ xử lí 64-bit, người dùng nên chọn phiên bản hệ điệu hành 64-bit.
12. Trình điều khiển tương thích
Vấn đề chính tồn tại với phần cứng cũ, trong một số trường hợp các nhà sản xuất phần cứng đã không thể tạo ra trình điều khiển mới từ năm 2003. Nói cách khác, phần cứng không được hỗ trợ một cách tích cực trong một thập kỉ qua. Một lần nữa, người dùng có thể kiểm tra thông tin nhà sản xuất để xem trình điều khiển 64-bit có được hỗ trợ hay không. Đối với hầu hết các sản phẩm, người dùng có thể tải về từ trang hỗ trợ của nhà sản xuất. Người dùng cũng có thể sử dụng công cụ Compatibility Center để kiểm tra tính tương thích. Nếu một sản phẩm được chứng nhận cho Windows 8.1, nó sẽ đảm bảo làm việc cho cả hai phiên bản 32-bit và 64-bit của hệ điều hành này.
13. Khả năng tương thích phần mềm
Rất nhiều nỗ lực đã được đưa ra với hi vọng thu hẹp những khoảng cách 32-bit và 64-bit. Kết quả là khả năng tương thích phần mềm diễn ra một cách liền mạch. Trong thực tế, hầu hết phần mềm 32-bit đều tương thích với phiên bản hệ điều hành 64-bit.
Có hai lí do phần mềm không được hỗ trợ trên hệ điều hành 64-bit. Thứ nhất, vì khả năng tương thích trình điều khiển, phần mềm có thể không hoàn toàn dựa vào một trình điều khiển 32-bit cụ thể. Thứ hai, các phần mềm không thể kết hợp với mã 16-bit, tiền thân của 32-bit. Người dùng có thể xem thông tin về khả năng tương thích thông qua công cụ Compatibility Center. Với xác nhận Windows 8.1, nó sẽ làm việc trên cả hai phiên bản 32-bit và 64-bit.
Nguồn: Makeuseof
Chỉnh sửa lần cuối:
