64bitや32bitという言葉を聞いたことがあるかもしれません。
今回はこれが何を意味するのか、学習していきましょう。
64bitや32bitの意味
この数字は1回に扱える情報量を意味し、64bitなら2の64乗の情報が扱えます。
具体的な数字を示すなら、次のようになりますね。
とんでもない大きさですね。本当に64bitも必要なんですか？
必要だよ。それをハードウェアとソフトウェアの両方から説明するから聞いてね。
ハードウェアとの関係
CPUに関連します。CPUにはレジスタと呼ばれるデータを扱う空間があり、この空間のサイズがbitで表現されます。
つまり64bitであればレジスタのサイズは64bit、32bitならレジスタは32bitです。
では、このレジスタのサイズは何に影響を及ぼすのでしょうか？
それは1回の処理で扱える情報量の差です。前提として、CPUのbit数を超える情報量を同時に扱うことは不可能です。
仮に32bitのCPUで64bitの情報を扱う場合は2回の処理が必要になります。当然、処理を1回で完了できる64bitのほうが理論的にも早いと言えるでしょう。
現在は組み込み系も含めるなら64bit、32bit、16bit、8bitのCPUが利用されます。
ただ、コンピュータに限れば32bitは消滅しつつあり、ゆくゆく全てが64bitになるでしょう。
POINTCPUはレジスタのサイズを超える情報量を同時に扱えない。
ソフトウェアとの関係
主にOS。一応はその上で動作するアプリケーションにも関連します。
前提として知って欲しいのは、64bitのCPUを使った場合は64bitのOSしか動かず、32bitなら32bitのOSしか動きません。
これは誤解に繋がるかもしれませんが、今はそういう理解をしてください。後の説明で補足します。
では、64bitのOSの何がいいのでしょうか？
さっきの話だと処理が早いんじゃないの？
そこだけじゃないんだ。32bitのOSには致命的な欠点があるよ。
RAMをアドレス空間って概念で識別するんだけど、32bitだと最大でも4GB程度になるんだ。
たったの4GB？！ それ以上はどうなるんですか？
扱えないよ。仮に搭載したところで無駄になる。昨今、4GBのPCなんてミジンコ程度。江戸時代の遺産だよ。
言いかた...
POINT64bitのほうが利用できるRAMのサイズが大きい。
互換性
これまでCPU、OS、OS上のアプリケーションとの関連を説明しましたが、実はこれ、全てが同じbitでないと動作しません。
マジ？と思うかもしれませんがコンピュータの仕組み上はそうなります。
しかし、すでに64bitへの移行が済んだ現在ならまだしも、移行前の話として「明日から64bitになるからよろしく！」で全てが使えなくなったら不便すぎます。
これを解決するために各社メーカーが努力を重ね、CPUやOSに下位互換が搭載されてるんです。それ故、bit数の違いを意識しなくても動きます。
あとがき
Windows11も32bit対応をやめて64bitのみに絞りました。これはメーカーからの1つの宣言です。
32bitは終焉、コンピュータは64bitの時代だと。もしかしたら遥か未来、128bitを利用する日も来るかもしれませんね。
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