64 bit vs 32 bit

Det finns lite om detta i andra tidigare diskussioner, pröva att söka på itanium eller nåt.

Här är en länk till en diskussion om Itanium vs PPC970. Lite mer kött på benen kanske? Annars kan nog Samuel K komma med ännu ett uttömmande och högst intressant inlägg om 64 bitar vs 32!

/Jont Olof

*smickrad*

En riktigt bra (om än en smula x86-orienterad) artikel om vad 64 bit egentligen innebär och vad man ska ha det till finns på Ars Tecnica. Pedagogisk och bra läsning som kan rekommenderas å det varmaste.

För de som inte ids läsa den artikeln kan man sammanfatta det hela som att en 64-bits processor kan hantera betydligt större tal åt gången än en 32-bits processor. Många tror att en 64-bits processor ger "dubbelt så mycket per MHz", men det är ganska långt ifrån sanningen. Dock blir prestanda mycket bättre för applikationer som skyfflar stora mängder 64-bits heltal, eftersom de idag måste dela upp varje beräkning med 64 bit i två separata beräkningar om 32 bit vardera.

Men: en ganska stor fördel är att man med en 64-bits processor kan adressera betydligt större minnesmängder. En 32-bits processor är låst till ett minnesutrymme på max 4 GB (2^32 bit), medan en 64-bits processor kan adressera ett ca 4,3 miljarder gånger större minnesutrymme. PPC 970 är dock låst till 1 TB eftersom den kör med 40-bits minnesadressering, men någonting säger mig att ingen kommer att uppleva det som något större problem än på ett tag...

Många "glömmer" att bredband betyder mycket !
Liksom bredband med Internet
Det måste skyfflas mycket med data och om ni föreställer motorvägarna i Los Angeles, då förstår ni i liknelser...
64 bitar är bättre än 32 bitar, men gå upp till 128 bitar, det ni !

Nja, jag skulle nog vilja påstå att man inte ska stirra sig blind på sådana siffror. Den fördel man får med 64 bitar märker man bara av i applikationer som skyfflar mycket data och som idag använder sig i hög grad av 64-bits datatyper. De är inte så många som man skulle kunna tro, även om utvecklingen inom en del områden, t.ex. kryptering, gör att 64 bitar kommer att bli mycket mer användbart inom den närmaste framtiden. Men just nu är faktiskt 64 bitar nästan lite overkill för de flesta. Däremot gör ju övergången till 64 bitar att processorn kan adressera mycket mer minne, vilket blir viktigt för allt fler nu när 4 GB-taket börjar vara obekvämt nära.

Att gå upp till 128 bitar i en vanlig CPU vore inte så mycket mer än ett slöseri med resurser, åtminstone inom överskådlig framtid (medvetet vagt begrepp ). Det behovet finns i princip inte i vare sig persondatorer, arbetsstationer eller servrar, och det skulle bara leda till höga kostnader. Däremot är 128 bitar (eller mer för den delen) i högsta grad motiverat för applikationsspecifika processorer som har rent siffertuggande som primär uppgift. Ett bra exempel på det är processorerna som sitter i grafikkort, och som faktiskt har tämligen stor marginal ner till vanliga CPU:er när det gäller ren "siffertuggarkapacitet".

Men vilka applikationer använder sig av 64bitars variabler idag då? Och framför allt, med en sidoblick på tekniker som AltiVec som enligt skrytpropagandan schyfflar data i 128 bitars paket. Vilken nytta har man av den? Frågan kanske verkar knepig, men om man kan ha användning för 128bitars funktioner borde väl program som har användning för AltiVec även ha användning av en 64bitar processor?

Jag är inte insatt i och gör heller inte anspråk på att vara bra på hårdvarufrågor (ifall mitt resonemang stapplar). Men hur funkar AltiVec, och vad vad skiljer den från en ren 128bitars processor.

Det överlägset stora finessen med 64-bitars processorer är att dom kan adressera massa mer minne. Det är akut nödvändigt i massa databasapplikationer. RAM är sjukt mycket snabbare än hårddisk...

AltiVec är en matematisk vektorenhet. Den kan utföra matematiska beräkningar på många tal (en vektor) samtidigt. Sexigt och bra, men dessvärre så är det inte särdeles många tillämpningar som har nytta av det. Jämför t ex med nyttan av snabbare minnesbuss, som ALLA program kan dra nytta av.

AltiVec vet jag inte hur den funkar men har lite koll på Sun Sparc's VIS som är en processordel för multimedia. Den kör 64-bitar som man kan dela upp till tex 4st 16bitar så man kan hantera 4st 16-bitar tex ljud samtidigt utan att belasta vanliga CPU så hårt.

Sun UltraSPARC är en 64-bitars CPU som har funnits på marknaden sedan -95 om jag inte minns fel, så 64-bitar är ingen nyhet. PPC's storebror POWER har även den varit 64-bitar under ett antal år.

Altivec fungerar enligt samma princip. Registren är på 128 bitar och kan fördelas på 4 st 32-bits flyttal, 4 st 32-bits heltal, 8 st 16-bits heltal eller 16 st 8-bits heltal. Den är alltså inte låst till bara 32-bits flyttal som SSE är, vilket i teorin gör Altivec mer användbar än den sistnämnda. Men det är som sagt bara i teorin, och det är ju inte direkt överdrivet gott om applikationer som använder sig av (eller som skulle kunna dra nytta av) AltiVec...

Så för att sammanfatta: Enda egentliga användningen vi har av en 64 bitars processor (och låt oss säga att det blir PPC970) är att vi i teorin kan adressera sjukt mycket internminne. Det sistnämnda har man användning av om man sätter upp en server och knappast annars. PPC970 snurrar från 1.8 till 2.5 GHz enligt IBM. Men är detta verkligen konkurrenskraftigt i jämförelse med Intel och AMD's processorer. Det känns som att PPC970 har hypats stenhårt eftersom det är en 64-bitarsprocessor, men att inga vanliga dödliga kommer ha nytta av den. Om jag har förstått saken rätt så snurrar PPC970 mot en 900 MHz systembuss, men hur troligt är det egentligen att Apple kommer implementera en buss med denna klockfrekvens? Och vilka reela konsekvenser kommer det att få? Är inte diskarna fortfarande för långsamma för den totala prestandan? Och hur är det med minnena? Vilka minnen kör man på en systembuss på 900 MHz? Vad kostar de? Är det troligt att vanliga dödliga kommer beväpna sig med dessa?

Jag jobbar med ljud. Logic, som är altivecoptimerat, och ProTools (som inte är det) för att vara bestämd och i dessa använder jag en mängd pluggar och mjukvarusyntar. Vad har jag egentligen att vinna på att gå över till 64 bitsprocessor? Jag maxar ändå väldigt sällan mitt minne. Jag är ute efter ren råkraft, så mycket som möjligt, och Mac OS X som operativ!

/Jont Olof

Med min lilla maskinnära kunskap så kommer väl hoppen i program, typ till andra funktioner/metoder kunna vara större med. Vilket kan vara ganska trevligt för den som kodar väldigt stora program. Då menar jag väldigt med stora bokstäver. Ingen dödlig som sagt kommer få ut någon killer app av denna "nya" teknik.

Det känns som att PPC970 har hypats stenhårt eftersom det är en 64-bitarsprocessor, men att inga vanliga dödliga kommer ha nytta av den.
Mja, jag har mer sätt det som en ny plattform att hoppa till - likt övergången från G3 till G4:a. 64-bitars processor ja, dock med full 32-bit kompabilitet. Detta är bara en del som gör denna processor intressant.

1) Stöd för en ordentlig buss (900 Mhz)
2) Stöd för mycket minne (1 TB)
3) Stöd för ordenlitgt mycket mer throughput (6 GB/s)
4) Snabbare per Mhz (tror jag)
5) Högre klockfrekvens
6) Strömsnålare (tror jag)
7) Potensiell kandidant till en öppen Linux-plattform vilket i längden ger billigare processorer
8) Fortfarande Altivec-stöd
9) Fortfarande SMP-stöd
10) Rel. liten processor
11) 64-bit propp med 32-bit kompabilitet
12) Kräver inte specialskrivna program som ex. Itanuim 1 och 2 gör.

Diskar idag är inte en enorm begränsning. På PC-sidan har du idag, i regel, bättre prestanda än på Mac-sidan. Processorn <-> bussen har en troughput på c:a 3.4 GB/s, Macen ligger idag på ynkliga 1.3 GB/s tror jag. PPC970 skulle 5-dubbla denna siffra.

Tunga breäkningar i realtid så som ljud och bild applikationer (Logic, Final Cut och Doom III) behöver ständig throughput - till CPU, Minne och GPU. Hårddisken kommer in då och då, men den vill man i så hög grad som möjligt slippa (därav MASSOR AV MINNE i burken).

INTEL ligger redan idag på 800Mhz bussar på deras top-of-the-line maskiner. Apple MÅSTE komma dit också. iMacen kommer inte få en PPC970 första året tror jag inte, men xServe och PowerMac-linjen får det.

Vad jag förstått så är en PPC970 på 1.8 Ghz likvärdig de AMD/Intel har idag (dvs Pentium4 3.06 Ghz etc.). AMD har ju sin 64-bit propp på ingång som också verkar vara rel. lik PPC970 på prestandafronten. G4:an ligger en ganska bra bit efter här (varför tror du vi sitter med dubbelproppar över allt ).

Jag tror alla kan ha nytta av PPC970 med allt vad den kan ge till Mac-plattformen. Kanske att vi då kan ligga på "frontlinjen" av prestanda igen?