Есть ли имитирующее приложение по 64 бит. Windows XP x64: обещания и реальность. Центральный процессор и его разрядность

Перед тем, как сравнивать 32-битную и 64-битную редакции Windows следует понять, что представляют из себя эти редакции, и какого их значение. Сначала расскажем о процессорах. Многие, возможно слышали о существовании 32-битных и 64-битных процессоров. Рассмотрим, что же означают эти биты.

Наверное не стоит говорить о том, что процессор – это достаточно сложное устройство. Он состоит из множества разных блоков, среди которых и кэш-память, и разные уровни, и блоки выбора и декодирования команд, блоки предсказывающие переходы, разные типы вычислительных блоков. В некоторых современных процессорах также имеются контроллеры памяти, контроллер шины PCI-Express и графическое ядро. В этой статье для нас важны вычислительные блоки.

Процессор может иметь разные типы таких блоков. Одни производят вычисления с целыми числами, другие — операции с вещественными числами или числами с плавающей запятой. Кроме того существуют блоки для т.н. сложных инструкций. В качестве примера рассмотрим блоки выполняющие вычисления с целыми числами или ALU. Во время работы эти блоки где-то должны хранить промежуточные данные. Для этих временных хранилищ были созданы регистры. От обычной памяти и кеш памяти их отличают прежде всего минимальные задержки и очень высокая скорость работы. Так вот эти самые регистры и скрывают главное отличие т.н. 32-битных и 64-битных процессоров. Рассмотрим это более подробно.

Так называемые 32-битные процессоры имеют 8 регистров общего назначения, объем которых составляет 32 бита. А 64-битные процессоры имеют в двое больше таких регистров, а объем их составляет 64 бита. Вот это и есть основное различие между 32-битными и 64-битными процессорами. Стоит сказать о том, что почти все современные процессоры являются 64-битными.

А теперь расскажем о том, для чего на практике нужны эти регистры. Если сказать обобщенно, то процессор на 64-бит в нормальном 64-битном режиме сможет работать с 64-битными числами не используя какие-либо ухищрения, как например, разбивку одной сложной операции на две. Кроме того таким образом могут быть объединены 2 простые операции над 32-битными числами в 1 сложную. Тем не менее не каждую операцию можно объединить с другой, но и это не мало.

Важно: производительность можно увеличить лишь работая с 64-битным наборам инструкций х86-64. Также следует сказать о том, что помимо блока вычислений с целыми числами ALU, процессор также имеет блок вычислений чисел с плавающей точкой или FPU. В нем содержатся более объемные 80-битные регистры и используются инструкции х87. Помимо этого процессор имеет другие блоки и регистры. Например, SSE-регистры. Их длина составляет 128 бит.

Мы помним о том, что есть 64-битный режим работы. Но есть и другие. 64-битный процессор имеет поддержку и так называемого режима совместимости, в котором дополнительные восемь регистров выключаются и поведение 64-хбитного процессора становится таким же как 32-битного. Это требуется прежде всего для того, чтобы обеспечить совместимость системного ПО и программ, не умеющих работать с 64-битным процессором. Почему он собственно и назван режимом совместимости.

Для того, чтобы процессор мог нормально работать в 64-битном режиме, потребуется 64-битная ОС и соответствующие драйвера. Если установлена 32-битная ОС, то процессор будет работать в режиме совместимости и вести себя как 32-битный процессор.

Важно: некоторые читатели могут вполне справедливо спросить о том, как 32-битные программы смогут работать в 64-битной ОС. Эту проблему удалось решить вполне логично: система имеет 2 набора системных библиотек для 64-битных и 32-битных приложений.

Но у разрядности регистров есть и более актуальная проблема. Дело в том, что ограничено адресное пространство для памяти. А попросту говоря, процессор способен адресовать лишь 4 Гб адресного пространства. Так ведь ноутбук и имеет 4Гб оперативной памяти, и системе должно быть видно все эти 4Гб. Но помимо оперативной памяти, есть и память видеокарты, буферы разных устройств и BIOS может для этого же видеоядра выделить еще какую-то память. В результате память, которая была доступна пользователю уменьшится 2.5 — 3.5 Гб. И это ограничение не зависит от операционной системы. Перейдем к более детальному рассмотрению этой проблемы.

Тут нет ничего сложного. Регистры хранят как данные, так и указатели адресов. В 32-битном процессоре объем этого регистра составляет 32 бита. Вот откуда появилось это ограничение в 4 Гб или 232 байт.

Подводя итог всего изложенного выше, стоит сказать, что любая 32-битная ОС не может работать используя все 4 Гб ОЗУ по той причине, что большинству системных устройств для работы требуется часть адресного пространства, а оно ограничено 4Гб. Поэтому системе приходится отбирать его у оперативной памяти. Неиспользованная оперативная память может быть использована в качестве временного диска, для этого потребуется утилита RAM Disk.

Важно: для 32-битных ОС создан механизм, позволяющий использовать адресное пространство более 4Гб. Это т.н. PAE (Physical Address Extension), в этом случае ОС может адресовать до 64 Гб памяти. Эту технологию с самого начала разрабатывали для серверных систем. Для того, чтобы она могла нормально работать требуются соответствующие исправленные драйвера. Так как таких рабочих драйверов почти нет, то эта технология даже на серверных ОС по умолчанию отключена. В обычных редакциях ОС Windows она также была отключена по умолчанию. И по той же причине. Сегодня есть специалисты, которые научились ее включать, система может видеть всю оперативную память, которая доступна ей, но происходят ошибки в самых разных местах. А их диагностика не так проста. Поэтому если вы хотите использовать более 3 — 4 Гб ОЗУ, то вам нужно установить 64-битную ОС.

Как можно видеть, в 64-битном режиме работы имеются следующие преимущества и недостатки:

  • 64-битная ОС работает со всем объемом ОЗУ;
  • Некоторые из операций на 64-битном процессоре могут быть выполнены намного быстрее;
  • Для 64-битных указателей требуется больше памяти, что делает объем занимаемой приложениями ОЗУ больше.

Как видите, не все так однозначно. Рассмотрим теперь как же это проявляется на практике.

Сравнение производительности 32-bit и 64-bit версий Windows

Сначала расскажем о том какая методика тестирования использовалась.

Измерения были проведены на ноутбуке Asus N61Vn имеющим четырехьядерный процессор Intel Core 2 Quad Q9000, использовалась видеокарта nVidia GeForce GT 240M с 1 Гб выделенной памяти. Важно заметить, что ноутбук имел 4 Гб ОЗУ DDR3-1066. При сравнении были использованы 32- и 64-битные версии Windows Vista SP2 с установленными последними обновлениями. Драйвера имели одинаковые версии, что позволило нивелировать разницу в производительности между различными версиями. По указанным выше причинам 32-битная версия Windows имела приблизительно 3Гб доступной оперативной памяти, а 64-битная редакция — примерно 4 Гб.

Важно также заметить то, что этот тест был проведен на Windows XP и Windows 7 на ноутбуке Acer Timeline 3810T с одноядерным процессором Intel Core 2 Duo SU3500 и 4Гб оперативной памяти, у которого были более ограниченные возможности. Результаты и в этих случаях не изменились и были приблизительно такие же.

Сравнение производительности для удобства мы разделили на 2 части:

  • 1. Сначала мы исследовали производительность обычных 32-битных программ на 32-битной и 64-битной версиях систем;
  • 2. Затем мы измеряли скорости работы 32-битной и 64-битной версий программ на соответствующих редакциях Windows.

Тестирование производительности прикладных 32-битных программ

Цель этого тестирования — определить увеличение производительности при переходе с 32-битной на 64-битную версию системы Windows. Данное исследование является актуальным, так как сегодня у многих игр и программ отсутствуют специальные оптимизированные 64-битные версии. Важно отметить и то, что 32-битная система может работать с 3 Гб памяти, а 64-битная версия — с 4 Гб.

Сравнить производительность помогли следующие приложения:

  • 3DMark03 3.6;
  • 3DMark05 1.3;
  • 3DMark06 1.1;
  • PCMark05 1.2.

Эти приложения были выбраны, так как они достаточно точно отражают реальную производительность большей части программ и игр. Если бы в данном исследовании были использованы различные прикладные программы, то методика исследования стала бы намного сложней. А процент погрешности измерений был бы увеличен из-за худшего повторения того или иного теста и ограничения точности в средствах измерения.

Приложения были настроены по умолчанию. Разрешение экрана 1024 х768:

Приложения были настроены по умолчанию. Разрешение экрана 1280 х720:

4. Результаты сравнения производительности в PCMark05

В этом тесте были проведены отдельные дополнительные тесты. Ниже представлены результаты каждого.

Виден результат полученный благодаря дополнительному гигабайту ОЗУ у 64-битной системы.

Итоги сравнения производительности обычных приложений

Результаты полученные после проведения данного исследования оказались весьма ожидаемыми. Из-за того, что был использован режим совместимости у 64-битной ОС при работе с обычными 32-битным приложениями производительность оказалась меньше.

В результате этого сравнения производительности также было выявлено, что реальную пользу 4 гигабайта ОЗУ в этом наборе приложений не приносят. Здесь необходимо подчеркнуть, что в действительности для тяжелых приложений, к которым относятся графические редакторы, системы автоматизированного проектирования (CAD) и другие, объем ОЗУ очень важен. В них дополнительные гигабайты ОЗУ действительно полезны.

Сравнение производительности 32- и 64-битных программ

Цель данного исследования — измерить увеличение производительности во время использования оптимизированных 64-битных приложений на 64-битной ОС.

Для сравнения производительности были также использованы программы:

  • Архиватор 7-Zip версии 4.65;
  • Тестовый пакет PCMark Vantage.

Здесь он используется как тестовое приложение, так как он имеется и в 32-битной и в 64-битной версиях, он может работать с многоядерными процессорами, он способен достаточно сильно нагружать процессор, в нем имеется набор встроенных средств позволяющих тестировать производительность. Во время тестирования размер словаря насчитывал 32 Мб.

А теперь посмотрим на результаты:

Как можно видеть показатели архиватора 64-битной оптимизированной версии на 64-битной ОС были лучше в сравнении с аналогичной 32-битной версией на 32-битной системе. Этого и следовало ожидать. Оптимизации смогли себя показать.

2. Тестирование при помощи тестового пакета PCMark Vantage

Существует как 32-битная, так и 64-битная версии тестового пакета PCMark Vantage. В этом тестовом пакете имеются разные тесты. Рассмотрим каждый из них.

Как и 7-Zip, в целом 64-битный тестовый пакет PCMark Vantage показал большую производительность чем 32-битный на 32-битной ОС. Здесь важным моментом оказались оптимизации под 64-битные процессоры, и больше объема доступной памяти: 4 Гб у 64-битной системы и 3 у ее 32-битной версии.

Итог сравнения производительности 32-битной версии Windows с 64-битной

Пришло время подвести итог данного теста:

  • Наибольшее увеличение производительности в 64-битных версиях Windows XP, Vista, 7 наблюдалось в случае, когда были использованы оптимизированные 64-битные версии приложений и игр. Во время работы с обычными приложениями, без оптимизации под 64-битную версию производительность не увеличивается;
  • Многие программы и игры не смогли показать заметного роста производительности когда был увеличен объем доступной ОЗУ больше 3 Гб. Исключением можно назвать сложные программы, которые позволяют работать с видео, изображениями, системы проектирования и прочие. В дальнейшем этих приложений будет больше. Для таких программ использовать 64-битную систему будет весьма обоснованно.
  • Некоторые из приложений на 64-битной ОС показали нестабильную работу по разным причинам. Но этих приложений не так много.

В конце хочется отметить то, что вы сами выбираете версию Windows для своих нужд. И если это исследование смогло вам помочь, то мы будем только рады.

Вскоре после выпуска Windows XP Professional x64 Edition компания Microsoft попыталась привлечь потребителей к новой версии, предлагая бесплатную программу замены Windows. Владельцы Windows XP Professional могут перейти на версию x64 совершенно бесплатно - только лицензия на 32-битную версию уже будет недействительна.

Но покупать кота в мешке не слишком удобно, поскольку 64-битные драйверы для ряда старых устройств и периферии так и не вышли. После перехода на x64 сканеры и мультимедийные устройства вроде web-камер могут просто не заработать, поскольку мелкие производители и так называемые "no-name" компании часто не торопятся переводить драйверы под Windows XP x64. Одна из причин - ограниченные ресурсы. Другая - побудить потребителя купить новый продукт с драйвером x64, если он этого желает.

Решив многие проблемы с запуском, Windows XP Professional x64 Edition поддерживает 64-битные процессоры. Система позволяет адресовать больше 4 Гбайт системной памяти, а увеличенная разрядность данных позволяет увеличить производительность приложений, перенесённых или написанных для 64-битной Windows.

Однако преимущество памяти может легко стать недостатком, если её у вас мало. Поскольку каждый элемент данных имеет длину 64 бита, 32-битные элементы для наследственных 32-битных приложений будут занимать в два раза больше памяти по сравнению с 32-битной ОС. С этой точки зрения, вряд ли имеет смысл переходить на Windows XP x64 с небольшим объёмом памяти. Если же вы хотите перейти на x64, то мы рекомендуем установить не меньше гигабайта ОЗУ.

Для нашего проекта мы взяли большую часть нашего стандартного тестового пакета (только 32-битные приложения) и сравнили производительность 32-битной Windows XP с Windows XP x64 Edition. Тестовая система Athlon 64 была оснащена двумя 512-Мбайт DIMM DDR400. Мы провели тесты как на самом быстром одноядерном процессоре Athlon 64 FX-57, так и на его двуядерном сопернике Athlon 64 X2 4800+.

Определить, готова ли ваша система для запуска 64-битной Windows, можно по процессору. Что касается AMD, то здесь необходим процессор с поддержкой AMD64 - вроде линейки Athlon 64 или новых Sempron. В случае Intel следует искать чип с включёнными расширениями EM64T (ранее известными как Yamhill или Clackamas) вроде линейки Pentium 4 600, Pentium D, Pentium Extreme Edition или Celeron D, если номер 300-й модели заканчивается на 1 или 6.

С точки зрения набора возможностей, никаких причин переходить на Windows XP Professional x64 Edition нет. Система по ощущениям и работе точно такая же, как и 32-битная Windows. Кроме того, x64 Edition сегодня продаётся, по большей части, в виде OEM-версии вместе с новыми компьютерами, так что купить её в рознице довольно проблематично.

Самой главной проблемой новой ОС является поддержка драйверов для устройств и периферии. Поэтому перед переходом на x64 следует всё тщательно взвесить. Если у вас есть устройство, которое вы не можете или не хотите заменить, и для которого нет 64-битных драйверов, то лучше остаться на 32-битной Windows. Особенно это касается периферии: принтеров, сканеров, мультимедийных устройств и т.д.

Версия x64 может работать с памятью вплоть до 32 Гбайт и запускать одновременно и 64-битные, и 32-битные приложения. Windows x64 использует уровень трансляции под названием WOW64 (Windows on Windows 64), который преобразует 32-битные команды, параметры и данные для 64-битного ядра. Хотя традиционная Windows XP способна адресовать до 4 Гбайт памяти (2 32), для приложений доступно только 2 Гбайт. У версии x64 Edition ситуация иная: для 32-битных приложений доступны все 4 Гбайт памяти. Ещё большее преимущество достигается при использовании 64-битных приложений, поскольку объём адресуемой памяти здесь ограничивается только объёмом установленной ОЗУ.

Поскольку за один такт теперь можно обрабатывать больше данных, то 64-битные приложения под Windows XP могут дать существенный прирост производительности. Однако до того, пока большая часть приложений будет переведена на 64-битную платформу, пройдёт ещё немало времени. Если вы используете, в основном, 32-битные приложения, то следует учитывать упомянутые проблемы.

Сегодня AMD и Intel выпускают процессоры с поддержкой 64-битных вычислений. Однако роль пионера в этом переходе принадлежит AMD, поскольку линейка Athlon 64 вышла почти два года назад. Intel, напротив же, не видела каких-либо преимуществ для 64-битных вычислений на массовых настольных ПК до начала этого года.

На данный момент все процессоры AMD Athlon 64 и ряд настольных чипов Intel для Socket 775 поддерживают 64-битные вычисления. Они включают:

  • Pentium 4 от 630 до 670;
  • Pentium D 820, 830, 840;
  • Pentium Extreme Edition (двуядерный);
  • Celeron D 326, 331, 336, 341, 346, 351, 355.

Если только Mobile Sempron не поддерживает 64-битные вычисления, то Intel не планирует переводить мобильные процессоры на 64 бита в ближайшее время - попросту их архитектура ещё не готова. Как мы ожидаем, процессор Yonah - как одноядерная линейка 7x6, так и двуядерные процессоры, скорее всего, из линейки 800 - выйдет на рынок в начале первого квартала 2006, после чего должна последовать версия Merom с поддержкой 64-битных вычислений.

Режимы 64-битного процессора

AMD Athlon 64 работает с 32-битной Windows в наследственном режиме, при этом расширения x86 64 не используются. Если запустить 64-битную ОС, то процессор AMD64 будет работать в 64-битном Long Mode, а чипы Intel включат режим IA32e. Оба режима, конечно же, одинаковы, поскольку Intel использует технологию AMD64, благодаря лицензионному соглашению с AMD.

В режиме Long Mode процессор способен выполнять 64-битные "родные" инструкции, при этом доступны подрежимы совместимости, в которых процессор становится совместим по двоичному коду с 16-битными и 32-битными приложениями. Хотя сегодня разница и не ощутима, но физическое адресное пространство ограничено у AMD 52 битами, а у Intel - 40 битами. Впрочем, вряд ли это проявит себя в ближайшем будущем, поскольку 40 бит хватает для адресации 1 Тбайт (терабайта) или 1024 Гбайт памяти.

Дополнительную информацию о 64-битной поддержке можно найти на следующих ресурсах.

Тестовая конфигурация

Процессор
Одноядерный CPU AMD Athlon 64 FX-57 (2,8 ГГц, кэш L2 1 Мбайт)
Двуядерный CPU AMD Athlon 64 X2 4800+ (2,4 ГГц, 2x 1 Мбайт кэша L2)
Память
Платформа AMD (DDR400) 2x 512 Мбайт - DDR400 (200 МГц)
Corsair Pro Series CMX512-3200XL (XMS3208 V1.1)
(CL2,0-2-2-5-1T @ 200 МГц)
Материнская плата
Платформа AMD Asus A8N-SLI Deluxe (Rev. 1.02, BIOS 1007)
Чипсет nVidia nForce4 SLI
Системное аппаратное обеспечение
Графическая карта (PCIe) nVidia GeForce 6800 GT (эталонная плата)
GPU: nVidia GeForce 6800 GT (350 МГц)
Память: 256 Мбайт DDR SDRAM (500 МГц)
Жёсткий диск Western Digital WD740 Raptor
74 Гбайт, кэш 8 Мбайт, 10 000 об/мин
Сеть Встроенная nVidia GbE Ethernet
DVD-ROM Gigabyte GO-D1600C (16x)
Блок питания Tagan TG480-U01, ATX 2.0, 480 Вт
Программное обеспечение
Драйверы чипсета nVidia Forceware 6.53
Драйверы чипсета x64 nVidia Forceware 6.66
Драйвер процессора AMD CPU Driver 1.1.0.18
Графический драйвер nVidia Forceware 71.84
DirectX Версия: 9.0c (4.09.0000.0904)
32-битная ОС Windows XP Professional 5.20.3790,
Service Pack 2
64-битная ОС Windows XP Professional 5.10.2600,
Service Pack 2

Тесты и настройки

OpenGL
Doom III Version: 1.0.1262
1024x768 - 32 bit
Video Quality = High Quality
"custom timedemo"
Graphics detail = High Quality
Wolfenstein Version: 2.56 (Patch V 1.02)
Enemy Territory 1280x1024 - 32 bit
Timedemo 1 / demo demo4
Geometric detail = high
Texture detail = high
DirectX 8
Unreal Tournament 2004 Version: 3204
1280 x 1024 / 32 bit / Audio = off
THG8-assault-single
3DMark2003 Version 3.6.0
1024x768 - 32 bit
DirectX 9
FarCry Version 1.1 Build 1256
1280x1024 - 32 bit
Quality options = low
3DMark 2005 Version 1.0
1024x768 - 32 bit
Graphics and CPU Default Benchmark
Видео
Mainconcept MPEG Encoder Version: 1.4.2
1.2 GB DV to MPEG II
(720x576, Audio) converting
Pinnacle Studio 9 Plus Version: 9.1.2
From: 352x288 MPEG-2 41 MB
to: 720x576 MPEG-2 95 MB
Encoding and Transition Rendering to MPEG-2/DVD
no Audio
Auto Gordian Knot
DivX 5.2.1
XviD 1.0.2
Version: 1.95
Audio = AC3 6ch
Custom size = 100 MB
Resulution settings = Fixed width
Codec = XviD and DivX 5
Audio = CBR MP3, kbps 192
182 MB VOB MPEG2-source
Windows Media Encoder Version: 9.00.00.2980
720x480 DV to WMV
320x240 (29.97 fps)
282 kbps streaming
Windows Media Player 10 Version: 10.00.00.36.46
Аудио
Lame MP3 Version 3.96
Wave 17:14 minutes (182 MB) to mp3
32 - 320 kbit
VBR = level 3
Приложения
Winrar Version 3.42
283 MB, 246 Files
Compression = Best
Dictionary = 4096 kB
3D Studio Max 6.0
Discreet
Characters "Dragon_Charater_rig"
Pixel: 1024 x 768
Rendering Single
Синтетические тесты
PCMark 2004 Pro Version: 1.3.0
CPU and Memory Tests
SiSoftware Sandra Pro Version 2005, SR1
CPU Test = MultiMedia / CPU Arithmetic
Memory Test = Bandwidth Benchmark
Wstream Version: 5
100 Operations with 25 MB file
  • Подобные результаты сравнения между 32-битной и 64-битной версиями одинаковы и для одноядерных, и для двуядерных процессоров.
  • Учитывая отсутствие разницы в производительности 32-битных приложений, вряд ли имеет смысл переходить на Windows XP Professional x64 Edition, если вы, по большей части, работаете именно с ними. Конечно, если вы не желаете почувствовать себя первопроходцем. В принципе, уровень Microsoft WOW64 (Windows on Windows 64) работает хорошо и позволяет выполнять 32-битные приложения под Windows x64 без заметного падения производительности. Собственно, ситуация напоминает нам переход от Windows for Workgroups 3.11 к Windows 95: если в компьютере установлено достаточно памяти, то производительность проблемой не является.

    В ближайшие месяцы мы планируем тщательно протестировать производительность 64-битных приложений, по мере того, как они будут появляться на рынке..

    Нажмите на картинку для увеличения.

    Разница между 32- и 64-битными системами

    Когда мы говорим о 64-битных или 64-разрядных операционных системах, нам нужно различать 64-битные вычисления, которые важны для высокой производительности, а также 64-битную адресацию для поддержки больших объёмов памяти. У 64-битной операционной системы используются регистры шириной 64 бита, 64-битные типы данных, и система внутри себя может адресовать данные с помощью 64-битной адресации (что даёт поддержку максимального объёма памяти 16 экзабайт вместо 4 гигабайт). Впрочем, внешняя адресация и шины могут отличаться. В качестве примера можно привести адресацию памяти, которая обычно ограничена 40 или 48 битами.

    64-битная ОС для своей работы требует использование 64-битного процессора. Большинство 64-битных систем могут выполнять 32-битное программное обеспечение в так называемом "режиме совместимости", который важен по причине того факта, что "родные" 64-битные приложения всё ещё встречаются довольно редко. Процессор при необходимости переключается в 32-битный режим. Запуск же 32-битной ОС на 64-битном CPU обычно приводит к тому, что процессор всё время работает в наследственном режиме. Если 64-битное программное обеспечение может на 64-битной ОС работать быстрее (если оно должным образом оптимизировано), то 32-битные приложения на 64-битных ОС обычно дают прежний уровень производительности.

    Преимущества 64 бит

    У 64-битных операционных систем есть несколько преимуществ. Во-первых, 32-битная версия Windows ограничена поддержкой максимум 4 Гбайт памяти, и даже при этом она не будет отдавать весь объём вашим приложениям - система Windows будет использовать часть памяти для собственных нужд, в результате вы получите 3 Гбайт или чуть больше. Поэтому максимальный объём памяти 32-битной Windows на самом деле ограничен 3+ Гбайт. 64-битная версия Windows будет поддерживать любой объём памяти, доступный сегодня.

    Во-вторых, 64-битные ОС с большим количеством памяти лучше работают с большими файлами. Представьте себе 5-Гбайт файл под 32-битной версией Windows, где доступно всего 3 Гбайт памяти: системе придётся работать с файлом, загружая его в память по частям.

    Наконец, есть научные приложения, которые не дают достаточно точных результатов, если не получают достаточное количество битов в операциях с плавающей запятой. Они могут работать только в виде 64-битных приложений под 64-битной ОС.

    Недостатки 64 бит

    Недостатком 64-битных вычислений является другая модель памяти, которая позволила увеличить максимальную ёмкость, а также отсутствие 64-битных приложений в целом. С одной стороны, не все приложения выигрывают от перехода на 64 бита. С другой стороны, низкоуровневые компоненты, такие как драйверы, доступны не для всех устройств, с которыми вы планируете работать. Драйверы являются прослойкой между операционной системой и "железом", то есть почти все они не могут выполняться в 32-битном режиме совместимости. Другими словами, если для сканера, принтера, звуковой карты или любого другого устройства нет 64-битного драйвера, то вы не сможете использовать его в 64-битном окружении.

    Детали и проблемы операционных систем

    Розничные версии Windows обычно доступны как в 32-, так и в 64-битных версиях. Есть специальные диски для разработчиков, которые содержат обе версии системы: например, Vista DVD для подписчиков Microsoft MSDN. Однако при установке уделите внимание тому, правильную ли версию Windows вы устанавливаете, поскольку после установки изменить версию не получится.

    Сколько памяти вам нужно?

    Переход на 64-битную операционную систему и большой объём памяти даст не только дополнительное "жизненное пространство", но и позволит операционным системам, таким как Windows Vista, работать более эффективно. Во-первых, операционная система будет реже записывать данные в медленный файл подкачки на жёстком диске, что она выполняет при нехватке оперативной памяти. Во-вторых, Vista может использовать дополнительную память с помощью функции SuperFetch , предварительно загружающей данные приложений в порядке значимости: то есть самые популярные приложения уже будут буферизованы в памяти после загрузки ОС. В итоге приложения будут запускаться практически мгновенно. Комплекты памяти на 4 или даже 8 гигабайт сегодня стоят вполне доступно, поэтому мы рекомендуем оснастить компьютер, по крайней мере, 4 Гбайт памяти. Опытным пользователям и энтузиастам сегодня можно рекомендовать уже 8 Гбайт памяти для 64-битной системы. 2 Гбайт памяти - тоже популярный объём, но при этом вы не получите особого выигрыша от возможностей адресации 64-битной системы (фактически, 64-битная ОС занимает чуть больше места в памяти, чем 32-битная, поэтому ставить 64-битную ОС на компьютер с памятью 3, 2 или 1 Гбайт можно только с точки зрения будущего апгрейда).

    32-битные проблемы Windows

    Как мы уже упоминали выше, 32-битная версия Windows не даст вам полный объём 4 Гбайт памяти, которую вы установили в систему, поскольку компоненты и устройства Windows требуют выделенного адресного пространства в пределах первых 32 бит (4 Гбайт) оперативной памяти. Видеокарта с 512 Мбайт памяти требует привязки этой памяти к оперативной, что снижает доступную ёмкость на 512 Мбайт. Windows Vista обычно ограничивает доступную память 3,12 Гбайт, но, в зависимости от "железа", эффективный доступный объём может быть ещё ниже. Добавления, такие как оснастка Microsoft .NET, могут потреблять 200 Мбайт или больше. Linux делает всё несколько по-иному, поскольку ядро никогда не требует больше 1 Гбайт; поэтому процессам можно отводить до 3 Гбайт памяти.

    Physical Address Extension вместо 64-битной Windows?

    Некоторые версии Windows поддерживают функцию под названием Physical Address Extension (PAE), позволяющую использовать больше 4 Гбайт памяти благодаря специальной технологии переадресации. Но Windows при этом использует систему переадресации с тремя уровнями страниц, а не с двумя. Технология PAE успешно зарекомендовала себя в серверах, но в настольных системах её поддержка сталкивалась с проблемами совместимости драйверов из-за недостаточной стандартизации.

    Проблемы с драйверами

    Поскольку драйверы работают между "железом" и операционной системой, вы не сможете установить 32-битные драйверы на 64-битную операционную систему, пусть даже почти все 32-битные приложения будут работать под вашей 64-битной Windows. Поэтому первым шагом при подготовке перехода на 64-битную версию является тщательная проверка доступности драйверов в 64-битных вариантах. Если вы просто хотите познакомиться и поработать с версией x64 Windows, то можете временно установить её на компьютер - Microsoft даёт 30-дневный ознакомительный период, который позволяет поработать с системой, протестировать её и проверить появление проблем с драйверами. А уже потом активируйте вашу копию Windows.

    XP и Vista

    Вы обычно можете использовать многие драйверы Windows XP под Windows Vista, но это не касается 64-битных версий. 32-битный драйвер Windows XP для звуковой карты или игрового контроллера обычно работает под Vista-32. Но для Vista x64 и драйверов вы такого исключения не получите, поскольку Vista не будет устанавливать драйвер, если он не подписан должным образом.

    Некритичные драйверы

    Вам не потребуются драйверы чипсета или видеокарты, если им насчитывается несколько лет. В таком случае Windows Vista x64 сможет поддержать вашу систему благодаря встроенным драйверам, пусть даже их производительность будет чуть хуже. AMD и Intel обычно быстро выпускают драйверы платформы для важных операционных систем, да и AMD/ATI и Nvidia вовремя предоставляют драйверы для актуальных видеокарт Radeon и GeForce. Причём сегодня они поддерживают концепцию унифицированного драйвера, когда в одном комплекте вы получаете набор всех необходимых драйверов, то есть искать и скачивать драйверы по отдельности не нужно.

    Мы покажем, каким образом можно сделать работу компьютера более быстрой, перейдя на 64-битную версию Windows 7.

    Без проблем превратить современный ПК в настоящий «болид» может практически каждый пользователь. После установки операционной системы Windows 7 в 64-битной версии компьютер начинает работать быстрее, стабильнее и безопаснее.

    Сегодня практически половина всех ПК, продаваемых с предустановленной «семеркой», оснащается 64-разрядным вариантом этой ОС. Но и для всех остальных пользователей, работающих с 32-битными операционными системами от Microsoft, переход на вариант с удвоенной разрядностью является оправданным. Мы расскажем, какие преимущества у вас после этого появятся, как подготовиться к модернизации, какие проблемы могут возникнуть и как их решать. При этом вам пригодится пакет 64-битных программ, размещенный на нашем DVD. В нем представлены многочисленные драйверы для принтеров, сканеров, видеокарт и прочие полезные утилиты. Также мы продемонстрируем, каким образом привязать к новой операционной системе старое «железо», для которого уже не выпускается новых драйверов. Кроме того, вы узнаете, как инсталлировать ПО, несовместимое с 64-битной Windows.

    Переход: ощутимые преимущества


    Самое главное достоинство 64-разрядных систем состоит в возможности использовать большой объем оперативной памяти. В зависимости от варианта ОС пользователю будут доступны до 192 Гбайт вместо 3, поддерживаемых в 32-битном варианте. Даниэль Меланхтон, технический советник при Microsoft, однозначно рекомендует: «Если у вас больше 2 Гбайт оперативной памяти, переходите на 64-битную версию ОС и ни о чем не думайте».


    Мы проверили, какие преимущества на самом деле дает более быстрая архитектура операционной системы. Для этого на два ПК с процессорами Intel Core 2 Duo E6600 были установлены 32- и 64-разрядная Windows 7, а затем инсталлированы ресурсоемкие программы: графический редактор Photoshop CS5, архиватор 7-Zip и универсальный конвертер Mediacoder. Эти приложения загружали работой компьютеры, а мы контролировали демонстрируемую последними скорость.


    Кроме того, в 64-разрядной ОС мы запускали как 32-, так и 64-битный вариант каждой программы. Таким образом были получены три результата, которые однозначно демонстрируют, что в Windows с архитектурой 64 бита соответствующие редакции ПО работают быстрее, чем 32-разрядные. Прирост скорости составляет до 15% (более точные данные вы найдете во врезке справа).

    При этом преимущества 64битной ОС связаны не только с увеличением вычислительной мощности ПК, но и минимизацией рисков для его безопасности. Дело в том, что компьютер с более производительной операционной системой не подвержен атакам типа SSDT-Hooks нового поколения вирусов. Эти вредоносные программы выбирают точный момент между этапами проверки исполняемого кода, осуществляемой антивирусом, и размещают зловредный код на компьютере-жертве.

    Программы: возможные проблемы


    Программа Windows 7 Upgrade Advisor покажет, может ли ваш компьютер работать с более производительной архитектурой новой операционной системы Не всякий ПК подходит для установки ОС с 64-битной архитектурой, но, как правило, с ней способен работать любой компьютер моложе трех лет. Тем не менее перед началом инсталляции следует запустить бесплатную утилиту Microsoft Windows 7 Upgrade Advisor для проверки совместимости. Она наглядно продемонстрирует, годится ли «железо» вашего ПК для перехода на 64-битную ОС. Напоминаем, что апгрейд оправдывает себя, если на компьютере есть более 2 Гбайт оперативной памяти.

    Если же объем RAM превышает 4 Гбайт, то переход на более производительную версию ОС просто обязателен - это позволит задействовать весь потенциал компьютера.


    Онлайновая база данных PCIDatabase.com позволит определить производителя того или иного продукта либо найти всю информацию о периферийных устройствах, а также драйверы для них Если ПК активно используется вами в профессиональной деятельности, следует обязательно убедиться в наличии 64-битных версий программ, которые понадобятся вам в повседневной работе, или хотя бы в том, что имеющиеся 32-разрядные приложения совместимы с новой архитектурой операционной системы.

    Большинство 32-битных утилит нормально функционируют в этой среде, но при этом могут возникать проблемы со скоростью их работы. Наш тест показал, что 32-разрядный вариант Photoshop CS5 обрабатывает фотографии в 32-битной ОС значительно быстрее, чем в 64-битной. Зато в последней максимальную скорость работы демонстрирует 64-разрядный Photoshop. На сегодняшний день инсталлятор этой программы предлагает оба варианта установки, так как не все дополнения совместимы с 64-битной версией - многие фильтры и плагины пока еще не функционируют в ней. Даже Internet Explorer работает в 64-разрядной ОС неидеально: доступны не все дополнения. Например, Adobe все еще не опубликовала финальную версию Flash-плагина для 64-битного браузера, как и Apple - для QuickTime. В связи с этим даже после перехода на ОС с новой архитектурой лучше оставить старую версию браузера.

    Сама корпорация Microsoft вынуждена бороться с проблемами совместимости пакета Office. Дело дошло до того, что софтверный гигант не рекомендует использовать 64-битную редакцию этого продукта. Лучше всего инсталлировать 32-разрядный вариант в системе с архитектурой 64 бита. Специалисты Microsoft обосновывают это так: многие дополнения ориентированы на 32-битную редакцию программы, и это может вызвать проблемы при синхронизации смартфонов с Outlook. Кроме того, дополнительные хлопоты доставят пользователю 32-разрядные элементы управления Office, а также плагины и VBA. Если же использовать этот пакет только в связке с совместимыми 64-битными приложениями, то все работает стабильно. Но в любом случае использование 64-разрядного офисного пакета в соответствующей среде не дает существенных преимуществ - разве что большие таблицы в Excel будут рассчитываться немного быстрее. А вот Word и все остальные приложения потребляют так мало ресурсов, что в случае с ними вы вряд ли заметите, что объем оперативной памяти увеличился. Более подробную информацию о последней версии пакета Microsoft Office вы найдете в статье «Примеряем новый Office 2010» в CHIP №9 2010 на стр. 120.

    Если же вы имеете дело с программой, которая категорически отказывается работать в 64-битной среде, выход есть: с помощью средств виртуализации инсталлируйте в Windows 7 версию XP (подробнее в конце статьи).

    Аппаратные средства: в чем может быть подвох?


    Информация о неустановленных драйверах и ID оборудования доступна в Диспетчере устройств Windows В принципе, если ваше «железо» не старше трех лет, трудностей с его использованием возникнуть не должно. Для большинства принтеров, фотоаппаратов и других периферийных устройств сегодня существуют 64-битные драйверы, которые обеспечивают безупречную работу в высокопроизводительной операционной системе.

    Однако при использовании старых сканеров, звуковых карт и других продуктов, даже работавших под управлением Windows XP, могут возникнуть проблемы. Дело в том, что обновленных 64-битных драйверов для таких устройств нет, так как производители прекратили их поддержку. Тем не менее есть способы оживить такой «антиквариат», чтобы не пришлось торопиться с покупкой более современных моделей.

    Если нет возможности найти драйвер для Windows 7, зачастую может подойти вариант, созданный для предыдущей версии ОС - например, Windows Server 2003. Но при этом он обязательно должен быть написан именно для 64-битного варианта системы.

    Иногда даже при совместимости драйверов с ОС стандартная установка бывает проблематична: в некоторых случаях Windows проверяет инсталляционный файл и отклоняет его как не совпадающий с текущим вариантом системы. Можно обойти это ограничение, запустив установку в режиме совместимости с прежней версией Windows.

    Другой способ выйти из затруднения - найти драйвер для устройства такого же типа, что и ваше.

    Например, если ваш принтер совместим с языками PCL или PostScript, попробуйте воспользоваться драйвером от HP. Точную информацию о производителе комплектующих можно отыскать следующим образом. В меню «Пуск» кликните правой кнопкой по пункту «Компьютер» и в контекстном меню выберите «Свойства». В открывшемся окне слева найдите Диспетчер устройств и запустите его.

    Подтвердите запрос прав администратора. В каталоге устройств отыщите те, которые отмечены желтым треугольником с восклицательным знаком (это означает, что драйверы для них не установлены). В контекстном меню «Свойства» на вкладке «Сведения» выберите из выпадающего списка «ID оборудования». Здесь вы увидите четырехзначное обозначение производителя (Vendor-ID) и номер устройства (Device-ID). По этой информации на ресурсе www.pcidatabase.com можно определить разработчика того или иного продукта. Как правило, на своих сайтах производители выкладывают подходящие драйверы.

    Трудности могут возникнуть, если сетевой принтер подсоединен к компьютеру с 64-битной Windows 7. В этом случае 32-разрядный ПК, включенный в эту сеть, не сможет выбрать данное печатающее устройство. Выходом может стать установка на 64-битной операционной системе 32-разрядного драйвера принтера. Но это возможно не всегда и срабатывает лишь в том случае, если есть возможность распаковать инсталляционный пакет и установить драйвер через INF-файл. Владельцы серверов NAS или маршрутизаторов с USB-портом могут решить проблему быстрее, подключив принтер или сканер к этим устройствам.

    Виртуальная Windows XP: как запустить любую программу в 64-битной среде

    Некоторые приложения и устройства отказываются работать в 64-разрядных операционных системах.

    Мы продемонстрируем, каким образом активировать старые аппаратные средства без актуальных драйверов или пользоваться программами, изначально несовместимыми с «семеркой».

    Использование XP в среде Windows 7 . Владельцы Windows 7 версий «Профессиональная», «Корпоративная» и «Максимальная» после инсталляции ОС имеют возможность просто активировать интегрированный в нее режим XP.

    Если же у вас установлена «Начальная» или «Домашняя», на помощь придет дополнительное ПО. Бесплатная программа VMLite XP Mode, имеющаяся на нашем DVD, позволяет без проблем запускать в «семерке» приложения для Windows XP.

    Вы даже не заметите, что в фоновом режиме у вас работает XP-машина.



    Бесплатная утилита VMLite XP Mode позволяет легко интегрировать приложения для XP и устаревшее «железо» в среду Windows 7 Порядок установки
    . Вам потребуется утилита VMLite XP Mode, а также лицензионная Windows XP. Программа, конечно, позволяет скачать полноценную версию этой ОС с сайта Microsoft, но владельцам «Начальной» и «Домашней» редакций лучше этого не делать, чтобы не нарушать лицензионное соглашение. Дело в том, что загружать прежнюю версию операционной системы имеют право только пользователи, купившие «Максимальную» или «Профессиональную».

    После инсталляции вы получите полноценную Windows XP, в которой можно в обычном режиме устанавливать любые программы и драйверы. Утилита VMLite XP Mode запускается привычным способом - посредством кнопки «Пуск» и пункта «Все программы». Обмен файлами между двумя операционными системами производится через сетевой диск, при клике по которому отобразится структура папок вашего хост-компьютера.

    Наверняка, многие пользователи слышали о том, что существует два вида разрядности операционной системы: х32 и х64. Рано или поздно возникает вопрос о выборе того или иного варианта. Для того чтобы знать, версию какой битности стоит установить на свой компьютер, нужно иметь некоторые представления о работе этих типов ОС, их преимуществах, недостатках, требованиях к «железу» и «софту» и некоторых «подводных камнях», возникающих при переходе от 32-разрядной к 64-разрядной операционной системе.

    Данная статья в популярной форме дает ответы на некоторые вопросы по этой теме и поможет выбрать верное решение в пользу одной из версий разрядности Windows, чтобы сделать работу компьютерного устройства наиболее эффективной.

    Что такое битность операционной системы и как ее определить

    Битность или разрядность Windows означает версию операционной системы (сравнение всех версий Виндовс), подходящую для работы с 32 или 64-разрядной архитектурой установленного на компьютере процессора.

    Центральный процессор и его разрядность

    Центральный процессор – это главный элемент аппаратной части любого компьютерного устройства, представляющий собой интегральную микросхему. Его функцией является выполнение определенных машинных инструкций – программных кодов. Одной из главных характеристик процессора является его архитектура – внутренняя конструкция процессов и совместимость с определенным набором команд.

    Разрядность процессора – это длина машинного слова внутри микропроцессора и означает его способность одновременно работать с некоторым количеством единиц данных, т.е. бит. Это количество бит определяется вместимостью регистра процессора, по сути представляющего собой некое хранилище данных, к которому для оптимальной производительности нужно иметь быстрый доступ. Чем шире шина, т.е. выше разрядность регистров, тем быстрее работает компьютер.

    32-разрядная архитектура – история появления

    Предыстория появления понятия 32-разрядной версии основана на архитектуре х86, которая впервые была реализована в ранних моделях процессоров компании Intel, устанавливаемых на первых компьютерах IBM PC. Их названия оканчивались на эти две цифры, например, процессоры 8086, 80186, 80286 и т.д. В дальнейшем данная 32-разрядная архитектура была осуществлена в процессорах других производителей и получила общее название Intel Architecture IA-32, т.е. 32-битная версия процессора.

    64-разрядная версия – новое расширение 32-битной архитектуры

    В 2002 году компанией AMD было разработано 64-битное расширение архитектуры х86 в процессорах семейства К8, которое называлось х86-64 или AMD64 и позволяло выполнять программы в 64-разрядном режиме. Компания Intel также предложила свое название 64-разрядной версии расширения - EM64T. В любом случае данная разработка удваивала разрядность основных внутренних регистров и увеличивала объем адресуемой процессором памяти. Таким образом, 64-разрядная архитектура имеет новые наборы программных кодов, может работать с большим объемом оперативной памяти, что дает значительный прирост производительности, а это, несомненно, прогресс.

    Как определить разрядность установленной на компьютере операционной системы

    Знания о разрядности операционной системы имеют практическое применение, так как позволяют улучшить эффективность работы вашего компьютера.

    Чтобы узнать, ОС какой битности установлена на устройстве, нужно выполнить следующую последовательность команд:

    • зайти на иконку «Мой компьютер»;
    • правой кнопкой «мыши» выбрать из выпадающего меню вкладку «Свойства».

    В появившемся окне будет отображены основные сведения о компьютере, в том числе и информация о типе разрядности установленной операционной системы.

    Другой вариант получения этих данных:

    • через кнопку «Пуск» зайти в «Панель управления»;
    • выбрать «Все элементы Панели управления»;
    • кликнуть на вкладке «Система»;
    • получить необходимые сведения.

    Здесь же будет отображена информация об объеме оперативной памяти, которая также является определяющей при выборе разрядности ОС.

    Разница в работе 32-разрядной и 64-разрядной ОС: преимущества и недостатки

    Внешне работа 32-разрядной и 64-разрядной операционных систем никак не отличается, однако вследствие того, что 64-битный регистр может хранить большее количество данных, то ОС такой архитектуры CPU позволит приложениям использовать больший объем оперативной памяти. Для современных операционных систем 64-битная версия предпочтительна в любом случае. Исключение составляет XP (почти наверняка будут проблемы с драйверами).

    64-битные вычисления выполняются намного быстрее, и компьютерное устройство под управлением этой версии операционной системы работает с высокой производительностью, что и является главным преимуществом 64-разрядной ОС перед 32-разрядной.

    Кроме того, 64-разрядная система имеет дополнительную защиту «DEP», реализованную на уровне жесткого диска, а не программного обеспечения как у обычных 32-битных. Это дает дополнительный уровень безопасности, но хорошее антивирусное ПО (какое бывает) никогда не помешает.

    Максимальным образом потенциал 64-разрядной ОС будет использован в будущем, при широкой доступности периферийных устройств и софта, созданных под эту архитектуру. Однако уже сегодня многие игры и программы, требующие большого объема оперативной памяти, могут эффективно функционировать только в 64-битной Windows. Например, некоторые научные программы, работающие в операциях с плавающей запятой, не дают точных результатов, если не получают достаточное количество битов, поэтому они реализованы в виде 64-битных приложений и могут работать исключительно в 64-разрядной ОС.

    Недостатком расширенного типа разрядности операционной системы может быть проблема совместимости драйверов, хотя этот пробел успешно устраняется разработчиками. Исключение составляют некоторые старые устройства: принтеры, сканеры, драйвера, которых созданы под 32-разрядную ОС и не переиздавались под 64-разрядную. Такая же ситуация сложилась с плагинами части популярных программ, например, таких как Photoshop или Firefox (небольшой обзор), а также дефрагментаторы , антивирусные сканеры и другое важное ПО. Их новые версии доступны уже в 64-разрядности, а старые (иногда важные) плагины могут работать только с предыдущей 32-разрядной ОС.

    Операционную систему какой битности стоит установить на свой компьютер и почему

    В розничной продаже сегодня можно найти версии операционной системы обеих типов разрядности. Выбор того или иного вида зависит от аппаратной комплектации компьютерного устройства: архитектуры процессора и объема оперативной памяти. Если на компьютере установлен процессор типа х86-64, а ОЗУ превышает 4 Гб, имеет смысл установить 64-битную ОС, что значительно повысит производительность работы: 64-битное программное обеспечение под управлением 64-разрядной ОС работает значительно быстрее. Это связано с тем, что 32-битная версия может обработать не более 3,2 Гб оперативной памяти, а 64-разрядная теоретически способна переадресовать объем до 4 ТБ. Такая система имеет больше «жизненного пространства» и позволяет управлять большим объемом данных, легко справляется с одновременно работающими программами и быстрее переключается между ними.

    Если установить на устройстве с 64-разрядным CPU и объемной оперативкой 32-битную Windows, вы не сможете использовать имеющееся аппаратное преимущество, так как она сможет адресовать не более 4 ГБ оперативной памяти, и процессор постоянно будет работать в наследственном режиме, т.е. не эффективно.

    Инсталлировать 32-битную систему даже при имеющейся оперативке свыше 4 Гб стоит в том случае, если процессор имеет частоту от 1 до 2,4 ГГц: на 64-разрядной ОС он будет работать медленнее.

    Определяясь с установкой операционной системы, нужно иметь в виду, что программы и драйверы, разработанные для 64-разрядной версии, не будут работать в 32-разрядной. При этом 32-битный софт в ОС типа х64 функционирует в «режиме совместимости» с прежним уровнем производительности, исключение составляют драйверы и некоторые антивирусные программы, которые под управлением 64-битной системы могут работать некорректно или вообще не инсталлируются.

    Однако, с учетом того, что в будущем все программное обеспечение, несомненно, будет разрабатываться под более прогрессивную расширенную версию операционной системы, есть смысл сделать апгрейд компьютера, добавив оперативную память, чтобы использовать все преимущества 64-битной ОС.

    И еще один важный момент. Сменить разрядность операционной системы без ее полной переустановки невозможно (потребуется форматирование, вся информация с диска будет удалена). Но в некоторых случаях даже после такой процедуры часть данных с HDD можно восстановить . Если «железо» вашего компьютер позволяет использовать 64-разрядную ОС, и вы решились на ее установку, необходимо заранее позаботиться о драйверах, сделать копии нужных файлов, после чего загрузить расширенную 64-битную версию, а затем заново инсталлировать программы и восстановить файлы. Иногда самостоятельно сделать это сложно, и лучше обратиться к

    • Сергей Савенков

      какой то “куцый” обзор… как будто спешили куда то