VietNetwork.Vn

Không có áp lực thực sự nào đối với công nghệ CPU trong việc bổ sung thêm nhiều bit hơn trong tương lai gần, nhưng một số tác vụ điện toán trong tương lai có thể khiến điều này cuối cùng trở nên cần thiết.


Quá trình chuyển đổi từ 32-bit sang 64-bit là một vấn đề khá lớn đối với CPU tiêu dùng và trước đó, cuộc đua bổ sung thêm nhiều bit đã diễn ra sôi nổi, nhưng trong hai thập kỷ qua, chúng tôi đã gắn bó với 64-bit. Điều gì tiếp theo cho CPU?

1. Bộ xử lý 32-bit so với 64-bit

Bộ xử lý 32 bit có thể xử lý đồng thời 32 bit thông tin, trong khi bộ xử lý 64 bit có thể xử lý 64 bit. Điều này làm cho bộ xử lý 64 bit có khả năng xử lý đồng thời nhiều thông tin hơn, dẫn đến hiệu suất và khả năng tốt hơn.

Hầu hết các máy tính và thiết bị di động hiện đại đều sử dụng bộ xử lý 64-bit, nhưng một số thiết bị cũ hơn vẫn có bộ xử lý 32-bit, đó là lý do tại sao vẫn có hệ điều hành 32-bit. Đáng chú ý, Windows 11 không có phiên bản 32 bit, khiến Windows 10 trở thành phiên bản cuối cùng hỗ trợ các bộ vi xử lý cũ này. Tương tự như vậy, hệ điều hành MacOS của Apple đã hoàn toàn bỏ hỗ trợ cho các ứng dụng 32-bit, với việc cả hai nền tảng máy tính lớn đều chào tạm biệt 32-bit dường như là tốt.

2. Kích thước bit và RAM

CPU 32-bit được thiết kế để xử lý dữ liệu trong các khối 32-bit, có nghĩa là nó có thể truy cập 4.294.967.296 (2^32) vị trí bộ nhớ riêng lẻ, mỗi vị trí có một địa chỉ duy nhất. Tuy nhiên, bộ nhớ có thể sử dụng thực tế trong các hệ thống 32 bit thường ít hơn 4GB do không gian địa chỉ bộ nhớ được dành riêng cho các thiết bị phần cứng khác như GPU. Ví dụ: nếu GPU của bạn có 512 MB VRAM, bạn chỉ có thể xử lý 3,5 GB RAM hệ thống.

Nói chung, CPU 64 bit có thể giải quyết nhiều bộ nhớ hơn so với các đối tác 32 bit của chúng. CPU 64-bit được thiết kế để xử lý dữ liệu trong các khối 64-bit, cho phép nó truy cập 18.446.744.073.709.551.616 (2^64) vị trí bộ nhớ riêng lẻ, mỗi vị trí có một địa chỉ duy nhất. Về mặt lý thuyết, CPU 64 bit có thể xử lý tối đa 16 exabyte (EB) RAM.

Trên thực tế, dung lượng RAM mà CPU 64 bit có thể xử lý bị giới hạn bởi hệ điều hành và giới hạn vật lý của phần cứng máy tính. Tuy nhiên, các máy tính và máy chủ hiện đại có CPU 64 bit có thể chứa lượng RAM lớn hơn đáng kể so với hệ thống 32 bit, với nhiều hệ thống hỗ trợ hàng trăm gigabyte hoặc thậm chí hàng terabyte RAM.

3. Tại sao CPU chuyển sang 64-bit?

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về sức mạnh xử lý và khả năng định địa chỉ bộ nhớ, kiến trúc của bộ xử lý đã chuyển từ 32-bit sang 64-bit. Máy tính cá nhân bắt đầu sử dụng bộ xử lý 64 bit vào đầu những năm 2000, nhưng những bộ xử lý này đã có sẵn cho máy chủ và máy trạm vào những năm 1990.

Bộ xử lý 64 bit có thể xử lý lượng lớn dữ liệu và có thể truy cập nhiều bộ nhớ hơn. Chúng cung cấp hiệu suất và hiệu quả vượt trội so với bộ xử lý 32-bit. Đây là lý do tại sao phần lớn máy tính và thiết bị di động ngày nay sử dụng bộ vi xử lý 64-bit.

Đặc biệt, sự gia tăng số lượng lõi CPU dẫn đến nhu cầu tất yếu về dung lượng RAM lớn hơn.

4. Ưu điểm của kích thước bit cao hơn

Kích thước bit cao hơn cho phép phạm vi giá trị số lớn hơn, có thể hữu ích cho các tác vụ yêu cầu độ chính xác cao, chẳng hạn như tính toán khoa học và tài chính.

Bạn cũng có thể triển khai bảo mật được cải thiện cho các tác vụ như mã hóa, vì việc bẻ khóa mã trở nên khó khăn hơn khi kích thước bit tăng lên.

Nhiều bit hơn cho phép bộ xử lý xử lý đồng thời các hoạt động phức tạp hơn và lượng dữ liệu lớn hơn, cải thiện hiệu suất và hiệu suất tổng thể.

Kích thước bit cao hơn cũng có thể cải thiện khả năng tương thích của máy tính với các tập dữ liệu lớn và các ứng dụng phức tạp. Đây là một vấn đề quan trọng trong máy học và các khối lượng công việc HPC (Điện toán hiệu năng cao) khác.

5. Tại sao chúng ta có thể không bao giờ cần máy tính 128-bit

Thực tế là không thể dự đoán được tương lai của điện toán, nhưng có một vài lý do tại sao máy tính 128-bit có thể không bao giờ cần thiết:

• Lợi nhuận giảm dần: Khi kích thước bit của bộ xử lý tăng lên, các cải tiến về hiệu suất và khả năng có xu hướng trở nên ít quan trọng hơn. Nói cách khác, chẳng hạn, sự cải tiến từ 64-bit lên 128-bit không ấn tượng bằng việc chuyển từ CPU 8-bit sang 16-bit.
• Giải pháp thay thế: Có thể có các cách khác để giải quyết nhu cầu tăng sức mạnh xử lý và khả năng định địa chỉ bộ nhớ, chẳng hạn như sử dụng nhiều bộ xử lý hoặc phần cứng chuyên dụng thay vì một bộ xử lý lớn, đơn lẻ với kích thước bit cao.
• Hạn chế vật lý: Có thể không thể tạo ra bộ xử lý 128-bit hiện đại phức tạp do các hạn chế về công nghệ hoặc vật liệu.
• Chi phí và tài nguyên: Việc phát triển và sản xuất bộ xử lý 128 bit có thể tốn nhiều chi phí và sử dụng nhiều tài nguyên, khiến việc sản xuất hàng loạt không có lãi.

Mặc dù đúng là những lợi ích của việc chuyển từ 64-bit sang 128-bit có thể không đáng giá ở thời điểm hiện tại, nhưng các ứng dụng hoặc công nghệ mới có thể xuất hiện trong tương lai có thể thúc đẩy sự phát triển của bộ xử lý 128-bit.

Những đột phá về trí tuệ nhân tạo, điện toán lượng tử hoặc các công nghệ chưa được khám phá khác có thể thúc đẩy nhu cầu về bộ xử lý mạnh hơn với kích thước bit cao hơn. Tương lai của công nghệ luôn không chắc chắn và những gì có vẻ không cần thiết hoặc không thể xảy ra ngày hôm nay có thể trở nên thiết yếu trong những năm tới.