あるマイコンには64ビット版のOSが搭載されていますが、64ビット版とはどういう意味ですか?

あるマイコンには64ビットのOSが搭載されていますが、64ビットとはCPUの語長、つまり一度に64ビットのバイナリデータを処理できるCPUのことです。語長は CPU の主要な技術指標の 1 つです。CPU が一度に並列処理できる 2 進数の数を指します。語長は常に 8 の整数倍です。通常、語長は 8 の整数倍です。 PCは32ビットか64ビットです。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

あるマイコンには 64 ビットのオペレーティング システムが搭載されています。64 ビットとは CPU の語長、つまり CPU が一度に 64 ビットのバイナリ データを処理できることを指します。

コンピュータは、バイナリ エンコードを使用して、数字、文字、命令、その他の制御情報を表します。コンピュータが記憶、送信、動作する際、バイナリコードの集合を単位としてワードと呼ばれ、ワード内のバイナリビット数をワード長と呼びます。

ワード長は、CPU の主要な技術指標の 1 つです。CPU が一度に並列処理できる 2 進数の数を指します。ワード長は常に 8 の整数倍です。通常、PC のワード長は 32 ビット、64 ビットです。

64ビットCPUは語長64ビットのバイナリデータを同時に処理します。それぞれの 2 進数の 0 または 1 は、ビットと呼ばれる 2 進数システムを構成する最小単位です。一般的に使用される語長は、8 ビット、16 ビット、32 ビット、および 64 ビットです。 8 ビットのエンコードはバイトと呼ばれ、コンピュータの基本的なエンコード単位です。

64 ビット CPU には、内部にさまざまなサイズの外部データ バスまたはアドレス バスがあり、それより大きい場合も小さい場合もあります。「64 ビット」という用語は、これらのサイズを説明するのにもよく使用されます。バス。たとえば、今日の多くのマシンは 64 ビット バスを使用する 32 ビット プロセッサ (オリジナルの Pentium 以降の CPU など) を搭載しているため、「64 ビット」と呼ばれることもあります。同様に、一部の 16 ビット プロセッサ (約 68,000 個のトランジスタを統合したことにちなんで名付けられたモトローラ製 16 ビット プロセッサ、MC68000 など) は、16 ビット バスを備えた 16/32 ビット プロセッサを指しますが、32 ビット プロセッサも存在します。ボンネットの下でのパフォーマンスも。この用語は、コンピュータの命令セットの命令長、または他のデータ項目 (一般的な 64 ビット倍精度浮動小数点数など) を指す場合もあります。これ以上の説明は必要ありませんが、「64 ビット」コンピュータ アーキテクチャには通常、64 ビットの整数データの「チャンク」を (内部および外部の両方で) サポートできる 64 ビット幅の整数レジスタがあります。

64 ビットと 32 ビットの比較

32 ビット アーキテクチャから 64 ビット アーキテクチャへの変更は根本的な変更です。なぜなら、ほとんどのオペレーティング システムは完全にサポートされている必要があるからです。新しいアーキテクチャの利点を得るために変更されました。新しい機能を利用するには、他のソフトウェアも移植する必要があります。古いソフトウェアは通常、ハードウェア互換モード (新しいプロセッサは古い 32 ビット バージョンの命令セットをサポートします) またはソフトウェア エミュレーションを通じてサポートされます。または、32 ビット プロセッサ コアを 64 ビット プロセッサ (32 ビット x86 アプリケーションを実行する x86 プロセッサ コアを含む Intel の Itanium プロセッサなど) に直接実装します。 64 ビット アーキテクチャをサポートするオペレーティング システムは、通常、32 ビット アプリケーションと 64 ビット アプリケーションの両方をサポートします。

明らかな例外は AS/400 で、そのソフトウェアは TIMI (Technology Independent Machine Interface) と呼ばれる仮想命令セット アーキテクチャ上で実行され、実行前に低レベル ソフトウェアをネイティブ マシン コードに変換します。 OS 全体とすべてのソフトウェアを新しいプラットフォームに移行するには、低レベル ソフトウェアを完全に書き直す必要があります。たとえば、IBM が古い 32/48 ビットの「IMPI」命令セットを 64 ビット PowerPC に移行したとき (IMPI は 32 ビット PowerPC とはまったく異なるため、32 ビット バージョンの命令から移行するよりもはるかに優れています)同じ命令セットの 64 ビット バージョンに設定すると、規模はさらに大きくなります)。

64 ビット アーキテクチャは、デジタル ビデオ、科学計算、初期の大規模データベースなど、大量のデータを処理する必要があるアプリケーションで間違いなく使用できます。その 32 ビット互換モードが他のタスクにおける同等の 32 ビット システムよりも高速であるかどうかについては、多くの議論が行われてきました。 x86-64 アーキテクチャ (AMD64 および Intel 64) では、主要な 32 ビット オペレーティング システムとアプリケーションが 64 ビット ハードウェア上でスムーズに実行できます。

Sun の 64 ビット Java 仮想マシンは、32 ビット仮想マシンよりも起動が遅くなります。これは、Sun が依然としてすべての 64 ビット マシンがサーバーであると想定しており、64 ビット プラットフォーム (C2) 用の「サーバー」コンパイラのみを実装しているためです。 「クライアント」コンパイラ (C1) は生成するコードの速度は遅くなりますが、コンパイルは高速になります。そのため、64 ビット JVM 上の Java プログラムは長期間にわたって (通常は長時間実行される「サーバー」アプリケーション) パフォーマンスが向上しますが、起動時間は長くなる可能性があります。存続期間の短いアプリケーション (Java コンパイラー javac など) の場合、起動時間を増やすと実行時間が制御され、64 ビット JVM が全体的に遅くなる可能性があります。

32 ビットおよび 64 ビット プロセッサに関しては、速度だけが考慮すべき点ではないことに注意してください。マルチタスク、ストレス テスト、クラスタリング (HPC 用) などのアプリケーションは、正しく展開するには 64 ビット アーキテクチャの方が適している可能性があります。上記の理由により、64 ビット クラスターは、IBM、Vodafone、HP、Microsoft などの大規模組織で広く導入されています。

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