Bí ẩn 128 bit trong Windows và điện toán hiện đại

Informatec Digital » Recursos » Bí ẩn 128 bit trong Windows và điện toán hiện đại

Chắc hẳn bạn cũng từng trải qua cảm giác này: khi lướt các diễn đàn hoặc đọc về phần cứng, bạn tự hỏi tại sao chúng ta vẫn mắc kẹt với hệ thống 64-bit. Dường như Microsoft đã quên mất vấn đề này tại văn phòng Redmond của họ, trong khi một số người dùng cảm thấy như họ vẫn đang sử dụng máy chơi game từ những năm 80 vì bước nhảy vọt lên hệ thống 64-bit vẫn chưa đủ. Công nghệ 128 bit dường như sẽ không bao giờ xuất hiện. Mặc dù ý tưởng này đã được nhiều người cân nhắc từ lâu.

Để hiểu được vấn đề nan giải này, chỉ nhìn vào phần mềm thôi là chưa đủ; chúng ta cần xem xét đến "động cơ" vận hành mọi thứ, tức là bộ xử lý. Không phải Microsoft lười biếng, mà là có một vấn đề khác... sự phụ thuộc tuyệt đối giữa phần cứng và hệ điều hànhĐiều này khiến việc phát triển một phiên bản Windows 128-bit ngay lúc này đơn giản chỉ là lãng phí tiền bạc và thời gian.

Sự tương tác giữa bộ xử lý và phần mềm.

Để một hệ điều hành hoạt động ở chế độ 128 bit, trước hết chúng ta cần một CPU có khả năng hiểu cùng ngôn ngữ đó. Việc lập trình phần mềm cho một thiết bị chưa có mặt trên thị trường là vô ích. Nhìn lại, ta thấy mô hình này luôn lặp đi lặp lại: đầu tiên là... Bộ vi xử lý AMD Athlon 64 năm 2003 và sau đó là bộ xử lý Pentium 4 của Intel, và chỉ khi đó Windows mới có thể phát hành các phiên bản tương thích, như trường hợp của Windows XP Professional x64 Edition hoặc Windows Vista sau này.

En esencia, los bits definen el tamaño de los bloques de datos que la CPU puede procesar en cada ciclo de reloj y, muy importante, el límite de memoria que puede gestionar. Un bit es la unidad mínima (0 o 1), pero al agruparlos creamos \»enteros\». Mientras que un procesador de 32 bits maneja unos 4.294 millones de enteros, uno de 64 bits llega a cifras astronómicas de hàng nghìn tỷ giá trị có thểNếu chúng ta chuyển sang 128 bit, chúng ta sẽ bước vào một thế giới toán học gần như siêu thực, với lượng dữ liệu mà thực tế là không thể đọc hoặc hình dung được.

Cuộc chiến giành RAM

Lý do chính khiến chúng ta tăng độ sâu bit qua nhiều thập kỷ là khả năng quản lý RAM. Vào những năm 80, 8 MB là quá đủ; vào những năm 90, 32 MB là tiêu chuẩn. Nhưng vào những năm 2000, mức tiêu thụ tăng vọt, và chúng ta chuyển từ megabyte sang gigabyte, điều này buộc chúng ta phải từ bỏ 32 bit vì Chúng chỉ có thể truy cập tối đa 4 GB RAM..

Việc chuyển sang kiến ​​trúc 64-bit đã giải quyết vấn đề này trên quy mô lớn. Về mặt lý thuyết, một hệ thống 64-bit có thể xử lý tới... 18 exabyte bộ nhớ (tức là hơn 19 tỷ gigabyte). Để bạn dễ hình dung về quy mô, Windows 11 Pro thường bị giới hạn ở 2 TB RAM vì lý do thực tế. Việc chuyển sang 128 bit sẽ cho phép chúng ta xử lý hàng nghìn tỷ yottabyte, một con số hiện nay chỉ là khoa học viễn tưởng và hoàn toàn vô dụng trong thế giới thực.

Sao không mạnh dạn bước ngay bây giờ?

Nhiều người thắc mắc tại sao, nếu về mặt kỹ thuật là khả thi, thì người ta lại không làm. Câu trả lời ngắn gọn là: Không thực sự cần thiếtHiện nay, hầu hết chúng ta sử dụng từ 16 GB đến 32 GB RAM, và chỉ những máy chủ mạnh nhất hoặc hệ thống siêu máy tính mới gần đạt đến giới hạn hiện tại. Đầu tư hàng tỷ đô la vào việc thiết kế lại kiến ​​trúc sẽ là một ví dụ rõ ràng về hiệu quả giảm dần.

• Hoàn toàn không tương thích: Một lượng lớn trình điều khiển và phần mềm sẽ phải được viết lại từ đầu.
• Chi phí sản xuất: Việc thiết kế bo mạch chủ và CPU có khả năng tận dụng tối đa năng lực đó sẽ vô cùng tốn kém.
• Thiếu đơn đăng ký: Không có bất kỳ chương trình dành cho người dùng nào cần nhiều hơn những gì kiến ​​trúc 64 bit cung cấp.

Đúng là một số bộ xử lý hiện đại sử dụng các thanh ghi hoặc lệnh 128 bit, chẳng hạn như... AVX-512 trên Ryzen 9000 Nó được sử dụng cho các tác vụ tính toán đa phương tiện hoặc khoa học rất cụ thể, nhưng đó chỉ là một công cụ cụ thể và không có nghĩa là toàn bộ hệ thống hoạt động ở chế độ 128 bit.

Tương lai và những bước ngoặt

Chúng ta không thể nói rằng điều đó sẽ không bao giờ xảy ra. Kiến trúc RISC-V đã xem xét những khả năng này, và lịch sử điện toán đã dạy chúng ta rằng những gì có vẻ phi lý ngày hôm nay sẽ trở thành tiêu chuẩn vào ngày mai. Không ai tưởng tượng trong kỷ nguyên 16-bit rằng chúng ta sẽ sử dụng terabyte dung lượng lưu trữ, nhưng giờ đây chúng ta đang ở trong tình huống đó. Tuy nhiên, Chúng ta cách nhau hàng chục năm. để khai thác tối đa tiềm năng của 64 bit.

Sự tiến hóa công nghệ sẽ tiếp tục tập trung vào hiệu quả và hiệu năng bên trong hơn là tăng số bit. Trừ khi có sự thay đổi triệt để trong cách chúng ta xử lý thông tin, Windows 128-bit sẽ vẫn chỉ là giấc mơ đối với những người đam mê phần cứng, vì cơ sở hạ tầng hiện tại đã quá đủ cho mọi tác vụ, từ chơi các game AAA mới nhất đến quản lý các trung tâm dữ liệu khổng lồ.

Kiến trúc 64-bit quá rộng lớn đến mức nó đáp ứng dư dả mọi nhu cầu hiện tại và tương lai gần, khiến việc chuyển sang 128-bit trở nên không cần thiết do thiếu phần cứng tương thích và không có phần mềm yêu cầu nó, biến bước tiến này thành một khả năng kỹ thuật xa vời nhưng không có ứng dụng thực tiễn ngay lập tức.