A tecnologia 64-bits e sua evolução

Com o recente lançamento do Windows Vista, os usuários domésticos tiveram pela primeira vez acesso simultâneo às versões 32-bits e 64-bits de um sistema operacional da Microsoft, uma vez que a versão 64-bits do Windows XP foi lançada bem depois da versão 32-bits. Vários problemas de compatibilidade dos aplicativos ainda afastam os usuários da tecnologia 64-bits, e muitos 'especialistas' alegam que a única diferença entre as duas tecnologias é que 'um processador 64-bits suporta mais de 4GB de memória'.

Realmente há a mudança no suporte de memória entre as tecnologias 32-bits e 64-bits, mas há muito mais diferenças. Basicamente, processadores de 64-bits conseguem lidar em teoria com o dobro de dados em cada ciclo em comparação aos processadores de 32-bits, mas isso não significa que eles sejam duas vezes mais rápidos.

O conceito de 64-bits surgiu em 1961 com o IBM 7030 Stretch e sempre se focou no mercado de servidores de alto desempenho e supercomputadores. A popularização da tecnologia deu início em 1994, em uma parceria da Intel com a HP que resultou nos processadores Itanium em 2001. Mas apenas em 2003, com os chips Athlon 64 e Opteron da AMD, a tecnologia  conseguiu ser levada para o consumidor doméstico, com a vantagem de manter a compatibilidade com programas 32-bits (praticamente todo o mercado). Mas de nada adiantava a tecnologia 64-bits dos processadores se o sistema operacional não soubesse como usá-la, e isso explica a necessidade de uso das versões 64-bits para aproveitar ao máximo o que eles podem oferecer.

O grande problema dos processadores é descobrir qual é tamanho exato dos dados que devem ser processados num único ciclo. Decidiu-se, através do processador 8086 (pai de todos os processadores atuais) que todos os dados e instruções sempre teriam 16-bits, mas com o tempo e a evolução dos processadores, simplesmente não era mais viável 'cortar' grandes quantidades de dados em 'fatias' de 16-bits. Por isso, os processadores atuais conseguem processar mais de uma instrução de 16-bits ao mesmo tempo. Processadores de 32-bits lêem duas instruções de 16-bits por ciclo, e processadores 64-bits lêem quatro instruções.

A medida é ineficiente, pois seria melhor processar uma única instrução de 32-bits ou 64-bits, mas desta forma, mantém-se a compatibilidade com as tecnologias antigas. De forma semelhante, a memória é acessada através de instruções específicas de 16 bits que também são processadas. Como os processadores de 64-bits processam quatro instruções de 16-bits ao mesmo tempo, é possível acessar diferentes partes da memória e a capacidade total acessada consegue ser maior. Mas o que seria vantagem acaba virando necessidade, pois todas as instruções processadas pelos chips de 64 bits são maiores.

Os atuais sistemas operacionais com versões 64-bits são considerados híbridos por conseguirem executar programas 64-bits e 32-bits simultaneamente. Com isso, a computação 64-bits destes sistemas não é totalmente verdadeira, mas a compatibilidade com programas atuais se mantém. Um sistema operacional totalmente 64-bits que impede a execução de qualquer programa feito em 32-bits tem a vantagem da melhoria de velocidade e de segurança, mas em compensação não pode rodar aplicações 32-bits, as mais comuns no mercado.

Estamos no meio da transição dos 32-bits para os 64-bits, e isso deve demorar muito até estar concluída. Na transição dos 16-bits para os 32-bits, a Microsoft lançou cinco versões diferentes do Windows, começando com o Windows NT, que foi o primeiro sistema operacional 32-bits da empresa.

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