De overgang van 32-bits naar 64-bits was een behoorlijk groot probleem voor consumenten-CPU’s, en daarvoor was de race om meer bits toe te voegen hot, maar in de afgelopen twee decennia hebben we vastgehouden aan 64-bits. Wat biedt de toekomst voor CPU’s?
32-bits versus 64-bits processors
Een 32-bits processor kan 32 bits informatie tegelijkertijd verwerken, terwijl een 64-bits processor er 64 kan verwerken. Hierdoor kunnen 64-bits processors meer informatie tegelijk verwerken, wat leidt tot betere prestaties en mogelijkheden.
De meeste moderne computers en mobiele apparaten gebruiken 64-bits processors, maar sommige oudere apparaten hebben nog steeds 32-bits processors, daarom zijn er nog steeds 32-bits besturingssystemen. Opvallend is dat Windows 11 geen 32-bits versie heeft, waardoor Windows 10 de laatste versie is die deze oudere processors ondersteunt. Evenzo heeft Apple’s MacOS de ondersteuning voor 32-bits applicaties volledig laten vallen, waarbij beide grote computerplatforms schijnbaar voorgoed afscheid nemen van 32-bits.
Bitgrootte en RAM
Een 32-bits CPU is ontworpen om gegevens in 32-bits brokken te verwerken, wat betekent dat hij toegang heeft tot 4.294.967.296 (2^32) individuele geheugenlocaties, elk met een uniek adres. Het feitelijk bruikbare geheugen in 32-bits systemen is echter vaak minder dan 4 GB omdat geheugenadresruimte is gereserveerd voor andere hardwareapparaten zoals GPU’s. Als uw GPU bijvoorbeeld 512 MB VRAM heeft, kunt u slechts 3,5 GB systeem-RAM adresseren.
Over het algemeen kunnen 64-bits CPU’s veel meer geheugen aanspreken dan hun 32-bits tegenhangers. Een 64-bits CPU is ontworpen om gegevens in 64-bits brokken te verwerken, waardoor deze toegang heeft tot 18.446.744.073.709.551.616 (2^64) individuele geheugenlocaties, elk met een uniek adres. Theoretisch kan een 64-bits CPU maximaal 16 exabytes (EB) RAM adresseren.
In werkelijkheid wordt de hoeveelheid RAM die een 64-bits CPU kan adresseren beperkt door het besturingssysteem en de fysieke beperkingen van de computerhardware. Desalniettemin kunnen moderne computers en servers met 64-bits CPU’s aanzienlijk grotere hoeveelheden RAM bevatten dan 32-bits systemen, waarbij veel systemen honderden gigabytes of zelfs terabytes aan RAM ondersteunen.
Waarom gingen CPU’s naar 64-bits?
Om te voldoen aan de groeiende vraag naar meer verwerkingskracht en geheugenadresseerbaarheid, is de architectuur van processors verschoven van 32-bits naar 64-bits. Begin jaren 2000 begonnen personal computers 64-bits processors te gebruiken, maar deze processors waren al in de jaren negentig beschikbaar voor servers en werkstations.
64-bits processors kunnen grote hoeveelheden gegevens verwerken en hebben toegang tot veel meer geheugen. Ze bieden superieure prestaties en efficiëntie in vergelijking met 32-bits processors. Dit is de reden waarom de meeste computers en mobiele apparaten tegenwoordig 64-bits processors gebruiken.
Met name de stijging van het aantal CPU-cores leidde tot een onvermijdelijke behoefte aan meer RAM-capaciteit.
De voordelen van grotere bitgroottes
Een grotere bitgrootte zorgt voor een groter bereik van numerieke waarden, wat handig kan zijn voor taken die een hoge precisie vereisen, zoals wetenschappelijke en financiële berekeningen.
U kunt ook verbeterde beveiliging implementeren voor taken als codering, aangezien het moeilijker wordt om codes te kraken naarmate de bitgrootte toeneemt.
Met meer bits kan een processor complexere bewerkingen en grotere hoeveelheden gegevens tegelijkertijd afhandelen, waardoor de algehele prestaties en efficiëntie verbeteren.
Een grotere bitgrootte kan ook de compatibiliteit van een computer met grote datasets en complexe toepassingen verbeteren. Dit is een belangrijk probleem bij machine learning en andere HPC-workloads (High-Performance Computing).
Waarom we misschien nooit 128-bits computers nodig hebben
Het is praktisch onmogelijk om de toekomst van computers te voorspellen, maar er zijn een paar redenen waarom 128-bits computers misschien nooit nodig zullen zijn:
- Afnemende opbrengsten: Naarmate de bitgrootte van een processor toeneemt, worden de prestatie- en capaciteitsverbeteringen vaak minder belangrijk. Met andere woorden, de verbetering van 64- naar 128-bits is nergens zo ingrijpend als bijvoorbeeld de overgang van 8-bits naar 16-bits CPU’s.
- Alternatieve oplossingen: Er kunnen alternatieve manieren zijn om tegemoet te komen aan de behoefte aan meer verwerkingskracht en geheugenadresseerbaarheid, zoals het gebruik van meerdere processors of gespecialiseerde hardware in plaats van een enkele, grote processor met een hoge bitgrootte.
- Fysieke beperkingen: Het kan onmogelijk blijken om een complexe moderne 128-bits processor te maken vanwege technologische of materiële beperkingen.
- Kosten en middelen: Het ontwikkelen en produceren van 128-bits processors kan onbetaalbaar en arbeidsintensief zijn, waardoor massaproductie onrendabel wordt.
Hoewel het waar is dat de voordelen van de overstap van 64-bits naar 128-bits vandaag misschien niet de moeite waard zijn, zouden er in de toekomst nieuwe toepassingen of technologieën kunnen ontstaan die de ontwikkeling van 128-bits processors zouden kunnen stimuleren.
Doorbraken in kunstmatige intelligentie, kwantumcomputing of andere nog te ontdekken technologieën kunnen de behoefte aan krachtigere processors met grotere bitgroottes aanwakkeren. De toekomst van technologie is altijd onzeker, en wat vandaag onnodig of onwaarschijnlijk lijkt, kan de komende jaren essentieel worden.
