Diferencia entre revisiones de «64 bits»

En [[arquitectura de computadoresordenadores]], '''64 bits''' es un adjetivo usado para describir [[Tipo de dato entero|enteros]], [[Dirección de memoria|direcciones de memoria]] u otras unidades de datos que comprenden hasta 64 [[bit]]s (8 octetos) de ancho, o para referirse a una arquitectura de [[CPU]] y [[ALU]] basadas en [[registro (hardware)|registros]], [[bus de dirección|bus de direcciones]] o [[bus de datos]] de ese ancho.

Los [[microprocesadores]] de 64 bits han existido en los [[supercomputadorsuperordenador]]es desde 1960 y en servidores y estaciones de trabajo basadas en [[RISC]] desde mediados de los [[años 1990]]. En [[2003]] empezaron a ser introducidos masivamente en los [[computadorordenador personal|computadoresordenadores personales]] (previamente de [[32 bits]]) con las arquitecturas [[x86-64]] y los procesadores [[PowerPC G5]].

Aunque una CPU puede ser internamente de 64 bits, su [[bus de datos]] o [[bus de direcciones]] externos pueden tener un tamaño diferente, más grande o más pequeño y el término se utiliza habitualmente para describir también el tamaño de estos buses. Por ejemplo, muchas máquinas actuales con procesadores de 32 bits usan buses de 64 bits (p.ej. el [[Pentium]] original y las CPUs posteriores) y pueden ocasionalmente ser conocidas como "64 bits" por esta razón. El término también se puede referir al tamaño de las instrucciones dentro del [[conjunto de instrucciones]] o a cualquier otro elemento de datos (p.ej. las cantidades de 64 bits de [[coma flotante]] de [[doble precisión]] son comunes). Sin más calificaciones, sin embargo, la arquitectura de los computadoresordenadores de 64 bits tiene integrados [[Registro (hardware)|registros]] que son de 64 bits, que permite soportar (interna y externamente) datos de 64 bits.

Muchas CPUs están actualmente (en [[2008]]) diseñadas para que los contenidos de un único registro puedan almacenar la [[dirección de memoria]] de cualquier dato en la [[memoria virtual]]. Por tanto, el número total de direcciones en memoria virtual — la suma total de datos que el computadorordenador puede mantener en su área de trabajo — es determinado por el ancho de estos registros. Empezando en los [[años 1960]] con el [[IBM S/360]], luego (entre muchos otros) el minicomputadorminiordenador [[VAX]] de [[Digital Equipment Corporation|DEC]] en los [[años 1970]] y luego con el [[Intel 80386]] a mediados de los [[años 1980]], un consenso ''de facto'' instauró que 32 bits era un tamaño conveniente de registro. Un registro de 32 bits significa que se puede referenciar 2³² direcciones o 4 gigabytes de [[Memoria de acceso aleatorio|RAM]]. En el momento en que estas arquitecturas fueron concebidas, 4 gigabytes de memoria estaban muy lejos de las cantidades disponibles en instalaciones que se consideraban suficiente "espacio" para direccionamiento. Las direcciones de 4 gigabytes se consideraban un tamaño apropiado con el que trabajar por otra importante razón: 4 mil millones de enteros son suficientes para asignar referencias únicas a la mayoría de cosas físicamente contables en aplicaciones como [[base de datos|bases de datos]].

No obstante, con el paso del tiempo y las continuas reducciones en el coste de la memoria (véase la [[Ley de Moore]]), al comienzo de los [[años 1990]], comenzaron a aparecer instalaciones con cantidades de RAM próximas a los 4 gigabytes, y comenzó a ser deseable el uso de espacios de memoria virtual que superaban el límite de 4 gigabytes para manejar ciertos tipos de problemas. Como respuesta, varias empresas empezaron a lanzar nuevas familias de chips con arquitecturas de 64 bits, inicialmente para [[supercomputadorsuperordenador]]es, [[estación de trabajo|estaciones de trabajo]] de grandes prestaciones y [[servidor]]es. Las computadoras de 64 bits se han ido moviendo hacia el computadorordenador personal, con algunos modelos de las líneas Macintosh de [[Apple Computer]] cambiando a procesadores PowerPC 970 (llamados "G5" por Apple) en [[2003]] y a procesadores [[EM64T]] de 64 bits en [[2006]], y con procesadores x86-64 llegando a ser comunes en [[IBM PC|PC]] de gama alta. La aparición de la arquitectura de 64 bits efectivamente incrementa el límite a 2⁶⁴ direcciones, equivalente a 17,179,869,184 gigabytes o 16 [[exabyte]]s de RAM. Para poner esto en perspectiva, en los días en que 4 MB de memoria principal eran comunes, el límite máximo de memoria de 2³² direcciones era unas 1000 veces mayor que la configuración típica de memoria. En 2007, cuando 1GB de memoria principal es común, el límite de 2⁶⁴ es unos diez mil millones de veces superior, es decir diez millones de veces más de espacio.

* 1961: [[IBM]] lanzó el supercomputadorsuperordenador [[IBM 7030 Stretch]]. Este utilizaba palabras de 64 bits e instrucciones de 32 ó 64 bits.

* 1974: [[Control Data Corporation]] lanzó el supercomputadorsuperordenador vectorial [[CDC Star-100]], que utiliza una arquitectura de palabras de 64 bits (los sistemas previos de CDC estaban basados en arquitecturas de 60 bits).

* 1976: [[Cray|Cray Research]] lanzó el primer computadorordenador [[Cray-1]]. Este estaba basado en una arquitectura de palabras de 64 bits, que sentó las bases para los posteriores supercomputadoressuperordenadores vectoriales de Cray.

* 1983: [[Elxsi]] lanzó el [[minisupercomputadorminisuperordenador]] Elxsi 6400 paralelo. La arquitectura Elxsi tenía registros de datos de 64 bits pero un espacio de direcciones de 32 bits.

* 2006: Se pusieron en producción los procesadores [[Itanium 2]] Montecito de doble núcleo. Sony, IBM y Toshiba comenzaron a fabricar el [[Cell|procesador Cell]] para su uso en la [[PlayStation 3]], servidores, estaciones de trabajo y otros dispositivos. Apple incorporó procesadores [[Xeon]] [[EM64T]] de 64 bits en su nuevo [[Mac Pro]] y sus computadoresordenadores Intel [[Xserve]], y posteriormente actualizó el [[iMac]], el [[MacBook]] y el [[MacBook Pro]] con procesadores EM64T [[Intel Core 2 Duo]].

Un error común es, que las arquitecturas de 64 bits no son mejores que las de 32 bits a menos que el computadorordenador tenga más de 4 GB de memoria. Esto no es completamente cierto:

*Algunos sistemas operativos reservan porciones de espacio de direcciones de procesos para uso del SO, reduciendo el espacio total de direcciones disponible para mapear memoria para programas de usuario. Por ejemplo, las DLLs de Windows XP y los componentes de usuario del SO están mapeados en cada espacio de direcciones de proceso, dejando sólo entre 2 y 3.8 GB (dependiendo de la configuración) de espacio de direcciones disponible, incluso si el computadorordenador tiene 4 GB de RAM. Esta restricción no está presente en el Windows de 64 bits.

* [[Memoria de computadorordenador]]