Ein 64-Bit-Prozessor ist ein Prozessor, bei dem die Breite der Register bei ganzen Zahlen 64 Bit beträgt .
32-Bit-Prozessoren können normalerweise nicht mehr als 4 Gio (2 32 Byte ) des Hauptspeichers adressieren , während der 64-Bit-Prozessor 16 Eio (2 64 Byte) adressieren kann . Aus diesem Grund kann der Speicher, der diesen Schwellenwert überschreitet, nur im 64-Bit-Modus direkt adressiert werden, sobald mehr als 4 Gio RAM auf einem Computer vorhanden sind.
Verschiedene Techniken umgehen diese Einschränkung, ohne in den 64-Bit-Modus zu springen. Sie bieten die Möglichkeit, die Lebensdauer von 32-Bit-Umgebungen zu verlängern, wenn ein Wechsel zu 64-Bit aus Kompatibilitätsgründen nicht möglich ist (von Treibern oder Anwendungen nicht unterstützt).
Unter diesen ist die physikalische Adresserweiterung ein von x86- Prozessoren bereitgestelltes Funkrufsystem , das sich auf 36 Bit der Größe von Speicheradressen erstreckt, die normalerweise 32 Bit sind, wodurch 64 GiB ( 236 Bytes) des physischen Speichers anstelle von 4 adressiert werden können GiB ( 232 Bytes).
Andere Techniken umfassen die Erweiterung der Seitengröße (in) (eine weitere Funktion von x86-Prozessoren), die Adressfenstererweiterungen (en) (Windows-Systemfunktion) oder die Verwendung mmap(Linux-Kernelfunktion).
In 64 Bit gehen die Daten- und Adressbusse von 32 Bit (4 Bytes) auf 64 Bit (8 Bytes). Bei der x86- Architektur ist dies jedoch nicht die einzige Änderung. Die aktuellen 32-Bit- x86- Prozessoren ( Celeron , Pentium , Pentium II , Pentium III , Pentium 4 bis Prescott) sind 8-Bit-Prozessoren ( Intel 8088 ), die auf 16 Bit und erneut auf 32 Bit verbessert wurden . Die Struktur der Register in einem 32-Bit- x86- Prozessor erbt diese Vergangenheit daher sowohl in der reduzierten Anzahl von Registern als auch in ihrer archaischen Struktur. Platziert x86 32-Bit x86 64-Bit, um von 8 32-Bit-Generalregistern 16 auf 64-Bit-Generalregister umzuschalten. Dies gilt nur für die x86- Architektur . Bei den anderen 32-Bit- und 64-Bit-Architekturen ( MIPS , SPARC , PowerPC …) ist die 32-Bit-Version nicht mit einer archaischen Struktur belastet.
Ein Upgrade von 32-Bit auf 64-Bit erhöht den Speicherverbrauch. In der Tat gehen die ganzen Zahlen und die Adressen von 32 Bit (4 Bytes) bis 64 Bit (8 Bytes). Die Darstellung dauert doppelt so viele Bytes. Dies bedeutet nicht unbedingt, dass ein Programm, das 256 MiB in 32 Bit verbraucht, automatisch 512 MiB in 64 Bit verbraucht . Es wird etwas mehr Speicher verbrauchen, aber nicht unbedingt doppelt so viel.
Es reicht nicht aus, einen Computer mit einem 64-Bit-Prozessor zu haben und die „üblichen“ Versionen des Betriebssystems und der Software darauf zu installieren . Auf diese Weise wird der 64-Bit-Prozessor im 32-Bit-Modus ausgeführt (Abwärtskompatibilität). Um einen 64-Bit-Computer tatsächlich im 64-Bit-Modus verwenden zu können, benötigen Sie die 64-Bit-Versionen des Betriebssystems, der Treiber und der Software.
Alle modernen Betriebssysteme unterstützen den 64-Bit-Modus zumindest teilweise. Die meisten von ihnen haben eine 32-Bit-Version und eine 64-Bit-Version, daher müssen Sie auswählen, welche installiert werden soll.
Einige Systeme existieren in einer einzigen "einheitlichen" Version. Dies ist beispielsweise bei Solaris der Fall, dessen Kernel 64 Bit beträgt, für den die ausführbaren Dateien jedoch 64 Bit oder 32 Bit sein können.
macOS ist seit Version 10.8 „ Mountain Lion “ nur in 64 Bit verfügbar. Das System bleibt abwärtskompatibel mit 32-Bit-Anwendungen, aber der Kernel existiert nur in 64 Bit, da Apple 32 Bit auf dem Mac OS-System aufgegeben hat .