معماری ۶۴ بیت چیست، چطور کار می کند و چه مزایایی دارد

[alksdj]

۶۴ بیت چیست و چطور کار می کند؟


عبارت ۶۴ بیت به روش انجام محاسبات توسط پردازشگرها اشاره دارد و مربوط می شود به محاسبه های کامپیوتری در کوچکترین مقیاس، یعنی «بیت.»


بیت ها واحد های کوچکی هستند که فقط دو ارزش عددی به آنها تعلق می گیرد: «۰ یا ۱.» بیت ها توسط پردازنده کنترل و به منظور انجام تسک ها، بر روی حافظه دستگاه نوشته می شوند.


تلفن های هوشمندی که از پردازنده های ۳۲ بیتی استفاده می کنند و امروزه در دستان ما جا خوش کرده اند، تنها قادر به کار با داده هایی هستند که هر یک ۳۲ بیت طول دارند. ولی یک پردازنده ۶۴ بیتی دامنه بسیار بزرگتری دارد زیرا تعداد ۰ و ۱ های قابل اختصاص، افزایش یافته و می توان داده هایی را که قبلا در بسته های ۳۲ بیتی متعدد و مجزا از راه می رسیدند، در بسته های ۶۴ بیتی کم تعدادتری با سرعت بیشتر دریافت کرد.


قضیه را این طور تصور کنید: یک تیم ۳۲ نفره از کدشکنان سعی در شکستن یک کد دارند. حالا تعدادشان را دو برابر کنید، کار سریع تر تمام می شود.


این طوری هم می شود قضیه را نگاه کرد: ۳۲ نفر را برای جمع آوری ۱۲۸ قلم کالا به یک فروشگاه می فرستیم. به شرط حمل ۱ قلم کالا در هر رفت و برگشت، هر کدام باید ۴ بار به فروشگاه بروند. حال اگر تعدادشان را ۲ برابر کنیم، فقط ۲ بار رفتن تا فروشگاه نیاز هست.


بنابراین معماری ۶۴ بیتی سریع تر است و به خاطر امکان دریافت بسته های بیتی بزرگتر توسط پردازنده، کار بیشتری را در زمان کمتر و به طور بهینه تر انجام می دهد.


پردازنده A7 آیفون 5S نیز از معماری نسل هشتم ARM بهره گرفته تا اولین پردازشگر موبایل ۶۴ بیتی باشد و در کنار پردازنده های ۶۴ بیتی اینتل و AMD که به خانواده PC ها تعلق دارند، قرار گیرد. ولی بیش از اینها در راه است.


آیا ۶۴ بیت مزایای واقعی دارد؟


اولین مزیت معماری ۶۴ بیتی، در مورد افزایش سرعت محاسبات ریاضی است که در بالا به آن اشاره کردیم. مورد مهم بعدی، در رابطه با حافظه است: یک چیپ ۶۴ بیتی می تواند امکان به کارگیری بیش از ۴ گیگابایت رم را میسر کند، ولی چیپ های ۳۲ بیتی به سقف ۴ گیگابایت محدود هستند.


موضوع اشاره شده، در حال حاضر مشکلی نیست؛ زیرا مثلا آیپد و آیفون ۱ گیگابایت رم دارند، هنوز دستگاه اندرویدی بالاتر از ۳ گیگ معرفی نشده و ۳ گیگابایتی ها هم، تازه قرار است به بازار بیایند. ولی این مسئله، چند سال دیگر قطعا مشکل بزرگی خواهد بود و برای همین اپل از اکنون قصد دارد چیپ، پلتفرم و اپلیکیشن ها را آماده مهاجرت بزرگ کند. دیگران هم بیکار نیستند.


برگردیم سر مزایا. یکی از مزیت های مشهود استفاده از معماری جدید در آیفون 5S می تواند گشودن قفل دستگاه با استفاده از سنسور لمسی، در یک چشم بر هم زدن باشد. یعنی اگر از معماری ۶۴ بیتی در کنار سنسور تاچ آی دی استفاده نشده بود، قطعا تجربه کاربری به سریعی الآن نبود. همچنین امکانات عکاسی و ضبط ویدیوی اسلوموشن را نیز در همین فهرست قرار دهید.


اپلیکیشن های حرفه ای برای ویرایش و انکدینگ عکس و ویدیو هم از این معماری جدید بهره می برند و البته که بازی ها هم بهتر و قوی تر خواهند شد. درست مثل چیزی که در معرفی اینفینیتی بلید ۳ دیدیم.


اما برسیم به مهندسی مجدد سیستم عامل ها برای پردازشگرهای ۶۴ بیتی، شاید این بحث مان ربطی به تعویق مکرر عرضه اندروید ۵ نیز داشته باشد!


iOS 7 برای کار در حالت ۶۴ بیتی کاملا باز-مهندسی شده و در نتیجه عملکرد کلی آن روان تر است. هر چند بسیاری از اپلیکیشن ها آنقدر ساده هستند که نیازی به معماری ۶۴ بیتی ندارند ولی با این حال مهاجرت به آن غیر قابل اجتناب است و این یعنی کار هر چه که زودتر شروع شود، بهتر.


کاربردهای بلند مدت چه خواهد بود؟

با وجود بهبود سرعت آنی که با معماری ۶۴ بیتی به دست می آید، بخش مهمتر مزایا در بلند مدت حاصل خواهد شد.


شایعه است که رم آیفون 5S به ۲ گیگابایت افزایش یافته که با کالبدشکافی آن این قضیه بهتر مشخص خواهد شد. اما در یک یا دو سال آینده آیفون ها و آیپدها -و محصولات تمام شرکت های مهم دیگری که به معماری ۶۴ بیتی مهاجرت می کنند- دارای حداقل ۴ گیگابایت رم در کنار پردازنده ۶۴ بیتی خود خواهند شد. تیم های نرم افزاری تا آن موقع وقت کافی برای بیرون کشیدن حداکثر کارایی از معماری جدید را خواهند داشت. در اصل میوه این پیشرفت تازه آن موقع چیده خواهد شد.


تجارب و تخصص های به دست آمده در این فاصله یکی دو ساله، اثرات مفیدی خواهند داشت: ساختن چیپ های کم مصرف با عمر باتری بهتر، و قدرتمند شدن تبلت ها برای رقابت با لپ تاپ ها از این جمله اند. در اصل تصور کنید که هم برای اپل و هم گوگل، امکان همگرایی پلتفرمی بین دو سیستم عامل فعلی شان به وجود خواهد آمد. اپل می تواند iOS و OS X را یکی کند و گوگل نیز اندروید و کروم را.


به بیانی متفاوت، چیپ A7 مساوی است با اعلام این خبر: حالا آیفون و آیپد نیز از سیستم ۶۴ بیتی که اینتل و AMD برای چیپ های خود استفاده می کنند، برخوردار شده اند؛ یعنی iOS و OS X از یک کرنل و یک محیط توسعه بهره می برند. وقتی شیلر می گوید A7 یک چیپ در «کلاس-دسکتاپ» است، این بروز حساب شده نقشه های آینده نیست؟ سهم فروش مک به مرور کاهش می یابد و iOS در همین حین باید ثابت کند که آیپد دیگر یک پست پی سی نیست!


یعنی بحث فقط بر سر سخت افزار نیست. سیستم عامل دسکتاپ OS X هر سال ویژگی های بیشتر و بیشتری را از iOS قرض می گیرد و اگر اپل بتواند سخت افزار مبتنی بر معماری ۶۴ بیتی ARM را به دستگاه های بیشتری بیاورد، رویای فروشگاه جهانی و نرم افزارهای واحد نیز قابل دسترسی است. تنها ایراد این خواهد بود که اپلیکیشن های ۶۴ بیتی حجم بیشتری نسبت به ۳۲ بیتی ها اشغال می کنند.


یک مورد دیگر هم وجود دارد و آن اینکه، گویا اپل برخلاف آیفون ها و آیپدهای قبلی، امسال دیگر از گرافیک PowerVR استفاده نکرده و کل چیپ مجتمع را به طور اختصاصی طراحی کرده. این یعنی ورود اپل به حوزه گرافیک اختصاصی. (البته هنوز مطلب به تایید نهایی نرسیده.) یعنی کم کم داریم با شرکتی روبرو می شویم که ریز تا درشت محصولاتش را خودش طراحی می کند. چنین شرکتی بسیار قدرتمند خواهد شد.


کارهایی که نیازمند قدرت چیپ های اینتل است چطور؟ این، زمینه ای است که پردازش ابری می تواند به کمک بیاید. اپل مزارع ابری زیادی ساخته و سایر شرکت ها هم سرمایه گذاری سنگینی در این زمینه داشته اند. فکر نکنید که اینها فقط برای به ذخیره سازی عکس های کاربران بوده.


در عین حال که مزارع ابری اپل از پردازنده های اینتل Xeon و سخت افزارهای مرتبط با آنها استفاده می کنند، ولی کم کم داریم رد پای ARM در بازار سرورها را هم می بینیم و کسی چه می داند رخدادهای بعدی با از راه رسیدن پردازنده های ۶۴ بیتی ARM چه خواهد بود.


جمع بندی


آیفون 5S اولین دستگاه موبایل است که از معماری ۶۴ بیتی استفاده می کند، ولی این به معنای آن نیست که هر کسی از الآن به بعد به ۶۴ بیت روی آورد، دنباله رو یا مقلد اپل بوده. بیایید بلندتر فکر کنیم. همه شرکت ها در این زمینه مشغول کار بوده اند و اپل فقط توانسته چند ماه زودتر از این مرز مهم بگذرد.


شاید برای مصرف کننده، مزایای واقعی، اکنون زیاد حس کردنی نباشند ولی این حرکت برای داشتن آینده ای بهتر و مهاجرتی بی دردسرتر، لازم بود. بنابراین نمی شود با زدن انگ تبلیغاتی به چنین تغییراتی، از ارزش آنها کاست.


در آینده شاهد این خواهیم بود که شرکت های مهمی مثل اپل می توانند روی این بستر جدید سخت افزاری، به یکپارچه سازی سیستم عامل های مجزای خود بپردازند و کسی چه می داند، «مکبوک پد» یا «کروم پد» می توانند نام های خوبی برای محصولاتی که از دل این تغییر زاییده خواهند شد، باشند.