Processeurs 64 bits

Un processeur 64 bits est un processeur dont la largeur des registres est de 64 bits sur les nombres entiers. En effet, des processeurs dits 32 bits gèrent depuis longtemps les nombres flottants sur 64 voire 128 bits.

Sommaire 1 Exemples de processeurs 64 bits 2 Avantages 3 Inconvénients 4 Passage de 32 bits à 64 bits 5 Systèmes d'exploitation supportant le 64-bit 5.1 Systèmes Unix et Unix-like 5.2 Produits Microsoft 5.3 Autres 6 Liens externes

Exemples de processeurs 64 bits

• Les Itanium d'Intel basés sur l'architecture IA-64
• Les x86-64 ou x64 (AMD64 de AMD ou Intel 64 d'Intel)
• Les IBM POWER
• Leur dérivé grande diffusion, comme le PowerPC G5 de IBM.
• Des sociétés comme DEC, SGI ou Sun Microsystems ont depuis le milieu des années 1990 employé des CPU 64 bits respectivement le l'Alpha, le MIPS R4000 et l'UltraSPARC. Sorti en 1991 peu avant le DEC Alpha, le MIPS R4000 est probablement le premier processeur de cette génération.

Avantages

• Sans EAP, ni (en)PSE, les processeurs 32 bits ne peuvent pas adresser plus de 4 gibioctets (2³²) de mémoire centrale. Par contre les processeurs 64 bits peuvent adresser 16 exbioctets (2⁶⁴) de mémoire. Donc dès qu'il y a plus de 4 gigaoctets sur une machine, la mémoire au-delà de 4 gigaoctets ne sera utilisable qu'en 64 bits.
• Avec les systèmes Windows 32 bits, seuls 2 gigaoctets sont disponibles pour les processus utilisateur, le reste est réservé pour le kernel. Il est cependant possible de faire passer la mémoire utilisable par les processus utilisateur à 3 gigaoctets en modifiant le fichier boot.ini.
• En 64 bits, les entiers et les adresses passent de 32 bits (4 octets) à 64 bits (8 octets). Mais dans le cas de l'architecture x86 ce n'est pas l'unique changement. Les processeurs x86 32 bits actuels (Celeron, Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4) sont en fait un processeur 8-bits (l'Intel 8088) amélioré pour faire du 16-bits et à nouveau amélioré pour faire du 32-bits. La structure des registres dans un processeur x86 32 bits hérite donc de ce passé tant dans le nombre réduit de registres que dans leur structure archaïque. Passer de x86 32 bits à x86 64 bits permet de passer de 8 registres généraux 32 bits à 16 registres généraux 64 bits. Il est à noter que ceci ne vaut que pour l'architecture x86, les autres architectures qui existent en 32 bits et 64 bits (MIPS, SPARC, PowerPC, autres) n'ont pas leur version 32 bits encombrée d'une structure archaïque

Inconvénients

• Le passage de 32 bits à 64 bits augmente la consommation de mémoire. En effet, les entiers et les adresses passent de 32 bits (4 octets) à 64 bits (8 octets). Il faut donc deux fois plus d'octets pour les représenter. Attention, cela ne veut pas du tout dire que si un programme consomme 256 MB en 32 bits qu'il consommera automatiquement 512 MB en 64 bits. Il consommera plus de mémoire, mais pas 512 MB.

Passage de 32 bits à 64 bits

Il ne suffit pas d'avoir une machine avec processeur 64 bits et d'installer les versions « habituelles » du système d'exploitation et des logiciels. En faisant cela, le processeur 64 bits tournera en mode 32 bits (compatibilité descendante). Pour effectivement utiliser un ordinateur 64 bits en 64 bits il faut disposer des versions 64 bits de :

• système d'exploitation
• drivers
• logiciels d'application

Pour un système d'exploitation open source, ceci est possible sans trop de difficultés car il suffit de recompiler puisqu'on dispose des sources. (En pratique, c'est encore plus simple puisqu'il suffit d'installer les versions précompilées pour 64 bits). Dans le cas d'un système d'exploitation propriétaire, il est nécessaire d'obtenir les versions 64 bits de ces trois composants. Une version 64 bits du système d'exploitation est probablement disponible (voir ci-dessous) mais pour le reste c'est plus difficile. En particulier seule la société qui vend le logiciel d'application dispose des sources et elle est la seule à pouvoir fournir une version 64 bits. Il n'est pas certain qu'elle fournisse une version 64 bits, et il faudra fort probablement payer la version 64 bits même en ayant déjà acheté la version 32 bits.

Systèmes d'exploitation supportant le 64-bit

Tous les systèmes d’exploitation modernes supportent au moins partiellement le 64 bits.

Pour la majorité des systèmes d’exploitation, il existe une version 32 bits et une version 64 bits, et il faut donc choisir d’installer la version 32 bits ou 64 bits.

Certains systèmes existent en une seule version « unifiée ». Exemples :

• dans le cas de Solaris le kernel est 64 bits, les exécutables sont 32 bits ou 64 bits
• dans le cas de Mac OS X 10.5 « Léopard », Cocoa (l’API) est 64 bits et/ou 32 bits, le kernel est 32 bits, et les exécutables sont 64 bits ou 32 bits.

Systèmes Unix et Unix-like

• La majorité des distributions Linux existent en version 64 bits et 32 bits.
• FreeBSD depuis la version 5.2-RELEASE de janvier 2004.
• NetBSD depuis la version 2.0 de décembre 2004.
• OpenBSD depuis la version 3.5 de mai 2004.
• Le système Mac OS X d’Apple existe en 64 bits pour PowerPC et x86.
• Solaris, développé par Sun Microsystems.
• HP-UX.
• IRIX premier système 64 bits.

Produits Microsoft

• Des versions 64 bits des produits Microsoft pour l'architecture Itanium sont disponibles depuis 2001. Les systèmes suivants existent en version 64 bits pour Itanium : Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003 et Windows Server 2008. Actuellement, seuls Windows Server 2003 et Windows Server 2008 sont encore supportés pour cette architecture.

• Des versions 64 bits des produits Microsoft pour l'architecture x86 sont disponibles depuis 2005. Les systèmes suivants existent en version 64 bits pour x86 : Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008 et Windows 7. Actuellement, toutes ces versions sont encore supportées pour cette architecture.

• Des versions des produits Microsoft conçues pour des architectures 64 bits ont été disponibles bien avant l'apparition de Windows 2000 : Windows NT 3.x et Windows NT 4.0 ont existé en versions adaptées aux processeurs DEC Alpha ou MIPS R4000. Comme les versions équivalentes pour x86, toutes ces versions ne sont plus supportées par Microsoft.

Autres

• OS/400 et i5/OS, d’IBM pour AS/400 - iSeries et i5
• Z/OS, d’IBM pour mainframe

Liens externes

• (en)Introduction to 64bits computing and x86-64
• (en)OpenVMS.org OpenVMS sur la plate-forme 64 bits originale
• (en)Dual Core Click - BBC, Click Online, 8 septembre 2005
• (en)Apple Mac OS X 64-bit Transition Guide
• Articles sur le software et hardware compatible 64-bit
• (en)Road to Mac OS X Snow Leopard: 64-bit to the Kernel

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