64 bits

Archiu:Sun-UltraSPARC-II-front.jpg

Microprocessador ULTRESPARC-II 64-bit RISC.

64 bits és un adjectiu usat en:

• Microarquitectura de CPU i ALU per a descriure esgambi de registres, bus de direccions, bus de senyes, o instruccions de 64 bits (8 Octets).

• Arquitectura de computadors per a descriure datapath, sancers, direccionar de memòria, o atres unitats de senyes de 64 bits (8 Octets).

• Des de la perspectiva de software, la computació de 64 bits significa l'us de còdic en direccions de memòria virtuals de 64-bits.

• En el món de l'image digital, per a referir-se a imàgens de 48 bits, 16 bits per color = 48 + 16 bit de canal Alpha quan és utilisat.

Són més coneguts per haver segut part de la quinta generació de videoconsoles, junt als 32 bits.

Microarquitectura

Visió general

Els microprocessadors de 64 bits han existit en les supercomputadoras des de 1960 i en servidors i estacions de treball basades en RISC des de mediats dels anys 1990. En 2003 varen escomençar a ser introduïts massivament en les computadors personals (prèviament de 32 bits) en les arquitectura x86-64 i els processadors PowerPC G5.

Encara que una CPU pot ser internament de 64 bits, el seu bus de senyes o bus de direccions externs poden tindre un tamany diferent, més gran o més chicotet i el terme s'utilisa habitualment per a descriure també el tamany d'estos busos. Per eixemple, moltes màquines actuals en processadors de 32 bits usen busos de 64 bits (p.ej. el Pentium original i les CPUs posteriors) i poden ocasionalment ser conegudes com "64 bits" per esta raó. El terme també es pot referir al tamany de les instruccions dins del conjunt d'instruccions o a qualsevol atre element de senyes (p.ej. les cantitats de 64 bits de menge flotant de doble precisió són comunes). Sense més calificacions, no obstant, l'arquitectura de les computadors de 64 bits té integrats registres que són de 64 bits, que permet processar (interna i externament) senyes de 64 bits.

Implicacions d'arquitectura

Els registres en un processador es dividixen generalment en tres grups: sancers, menge flotants ( número decimal ) i uns atres. En tots els processadors de propòsit general, solament els registres sancers poden almagasenar busques (una direcció d'alguna senya en memòria). Els registres que no són de sancers no es poden utilisar per a almagasenar busques per a llegir o escriure memòria i per tant no es poden utilisar per a evitar qualssevol restriccions impostes pel tamany dels registres sancers.

Casi tots els processadors de propòsit general (en la notable excepció de molts ARM i implementacions MIPS de 32 bits) han integrat hardware de menge flotant, que pugues o no utilisar registres de 64 bits per a transportar senyes en la finalitat de processar-los. Per eixemple, l'arquitectura X86 inclou instruccions de menge flotant del x87 que utilisa 8 registres de 80 bits en una configuració en forma de pila; revisions posteriors del x86 i l'arquitectura x86-64 també inclouen instruccions SSE que utilisen 8 registres de 128 bits (16 registres en el x86-64). En contrast, el processador de 64 bits de la família DEC Alpha definix 32 registres de menge flotant de 64 bits ademés dels seus 32 registres de sancers de 64 bits.

Deuria notar-se que la velocitat no és l'únic factor per considerar en una comparació de processadors de 32 bits i 64 bits. Usos com la multitarea, les proves de càrrega i el clustering (para computació d'alt rendiment) poden ser més idòneus per a una arquitectura de 64 bits tenint en conte un desenroll correcte. Els clusters de 64 bits han segut àmpliament usats en grans organisacions com IBM, Vodafone, HP i Microsoft, per esta raó.

Mentres les arquitectura de 64 bits incontestablement fan més senzill el treballar en grans conjuntos de senyes en aplicacions com el vídeo digital, computació científica i grans bases de senyes, hi ha hagut un debat considerable sobre si els modos de compatibilitat en 32 bits seran més ràpits que els sistemes de 32 bits del mateix preu per a atres tasques. En les arquitectura x86-64 (AMD64 i EM64T, IA-32i), la majoria dels sistemes operatius de 32 bits i aplicacions poden eixecutar-se sense problemes en l'hardware de 64 bits.

Llimitacions de memòria

Els processadors de 64 bits poden direccionar teòricament fins a 16 exabytes de memòria RAM, mentres que els processadors de 32 bits solament poden direccionar un màxim de 4 GB de memòria RAM.

Moltes CPU (en 2009) estan dissenyades per a que els continguts d'un únic registre puguen almagasenar la direcció de memòria de qualsevol senya en la memòria virtual. Per tant, el número total de direccions en memòria virtual — la suma total de senyes que la computadora pot mantindre en la seua àrea de treball — és determinat per l'ample d'estos registres. Escomençant en els anys 1960 en l'IBM S/360, després (entre molts uns atres) la computadora VAX de DEC en els anys 1970 i després en l'Intel 80386 a mitan dels anys 1980, un consens de facto va instaurar que 32 bits era un tamany convenient de registre. Un registre de 32 bits significa que es pot referenciar 2³² direccions o 4 gigaoctets de RAM. En el moment en que estes arquitectura varen ser concebudes, 4 gigaoctets de memòria estaven molt llunt de les cantitats disponibles en instalacions que es consideraven suficient "espai" per a direccionament. Les direccions de 4 gigaoctets es consideraven un tamany apropiat en el que treballar per una atra important raó: 4 mil millons de sancers són suficients per a assignar referències úniques a la majoria de coses físicament contables en aplicacions com bases de senyes.

No obstant, en el pas del temps i les contínues reduccions en el cost de la memòria (vore la Llei de Moore), al començ dels anys 1990, varen començar a aparéixer instalacions en cantitats de RAM pròximes als 4 gigaoctets, i va començar a ser desijable l'us d'espais de memòria virtual que superaven el llímit de 4 gigaoctets per a manejar certs tipos de problemes. Com a resposta, vàries empreses varen escomençar a llançar noves famílies de chips en arquitectura de 64 bits, inicialment para supercomputadoras, estacions de treball de grans prestacions i servidorés. Les computadors de 64 bits s'han anat movent cap a la computadora personal, començant en 2003 en l'innovadora tecnologia AMD64 (denominada genèricament x86-64 per la seua completa compatibilitat inversa en els sistemes x86), els AMD's K8 (Athlon 64) i l'arquitectura PowerPC de Macintosh d'Apple Computer en els processadors PowerPC 970 G5 Antares, i a processadors EM64T en 2006, basades també en tecnologia x86-64, aplegant a ser comunes en PC de gama alta. L'aparició de l'arquitectura de 64 bits efectivament incrementa el llímit a 2⁶⁴ direccions, equivalent a 17 179 869 184 gigaoctets o 16 exabytes de RAM. Per a posar açò en perspectiva, en els dies en que 4 MB de memòria principal eren comunes, el llímit màxim de memòria de 2³² direccions era unes 1000 voltes major que la configuració típica de memòria. En 2007, quan 1GB de memòria principal és comuna, el llímit de 2⁶⁴ és uns dèu mil millons de voltes superior, és dir dèu millons de voltes més d'espai.

Molts PC de 64 bits del mercat tenen actualment un llímit artificial en la cantitat de memòria que poden reconéixer, puix les llimitacions físiques fan molt poc provable que es vaja a necessitar soport per als 16 exabytes de capacitat total. El Mac Pro d'Apple, per eixemple, pot configurar-se físicament en fins a 768 gigaoctets de memòria (2020), i per això no hi ha necessitat de soportar més allà d'eixa cantitat. Un núcleu linux (versió 2.6.16, any 2007) pot ser compilado en soport para fins a 64 gigaoctets de memòria. Segons Apple la nova versió del seu sistema operatiu teòricament direccionar 16 Terabytes de memòria.

Sistemes operatius

En Windows, la més important diferència entre les versions 32 i 64 bits és que el primer admet fins a 4 GB de RAM, dels quals aprofitarà tan sol 3.25 GB. En el cas dels sistemes operatius de 64 bits estos admeten fins a 32 GB. de RAM.

Alguna cosa a tindre en conte és la compatibilitat del software d'usuari, és dir els programes, i els controladors encarregats de fer funcionar l'hardware. És sumament important que abans de donar el bot estigam ben segurs de que tot el nostre hardware com a cambres, escáneres, impressores i tot lo demés conten en una versió de 64 bits dels seus controladors o be que conten en controladors genèrics en dits sistemes.

Una atra cosa que tenim que tindre en conte és que si volem migrar a una arquitectura de 64 bits a partir d'una versió de Windows de 32 bits, no es podrà fer per mig d'una actualisació o pegat, tindrem que comprar una versió específica per a eixa arquitectura. Si utilisem un sistema operatiu lliure com Debian o els seus derivats com Ubuntu, la migració no serà problema.

Arquitectura de microprocessador de 64 bits actuals

Les arquitectura de microprocessador de 64 bits (a data de 2006) comprenen:

• L'arquitectura DEC Alpha (vore la cronologia de Digital Alpha)

• L'arquitectura IA-64 d'Intel (usada en les CPUs Itanium d'Intel)
• L'arquitectura AMD64 de AMD (prèviament coneguda com a x86-64), una versió de 64 bits de l'arquitectura x86 (usada en les CPUs Athlon 64, Opteron, Sempron i Turion 64).
  • Intel usa ara el mateix conjunt d'instruccions en els processadors Pentium 4 i Xeon nous i en els processadors Core 2 Duo, cridant-la Intel 64 (prèviament coneguda com EM64T, originalment IA-32i). Els fabricants de software Microsoft i Sun Microsystems criden a este conjunt d'instruccions "x64".
• L'arquitectura SPARC (de 64 bits des de SPARC V9)
  • L'arquitectura ULTRESPARC de Sun
  • L'arquitectura SPARC64 de Fujitsu
• L'arquitectura POWER de IBM (de 64 bits des de POWER3 i les variants RS64)
• L'arquitectura PowerPC de IBM/Motorola (el PowerPC 620 de 64 bits i les variants PowerPC 970)
• L'arquitectura z/Architecture de IBM, usada pels mainframes zSeries i System z9, una versió de 64 bits de l'arquitectura ESA/390
• Les arquitectura MIPS IV, MIPS V, i MIPS64 de MIPS Technologies
• La família PA-RISC de HP (de 64 bits des de el PA-RISC 2.0)

Moltes arquitectura de processador de 64 bits poden eixecutar nativament còdic de la versió de 32 bits de l'arquitectura sense cap penalisació en el rendiment. Este tipo de soport es coneix freqüentment com a soport biarquitectura o més generalment com a soport multiarquitectura.

Història

Cronologia del processador de 64 bits

• 1961: IBM va llançar la supercomputadora IBM 7030 Stretch. Est utilisava paraules de 64 bits i instruccions de 32 o 64 bits.

• 1974: Control Data Corporation va llançar la supercomputadora vectorial CDC Star-100, que utilisa una arquitectura de paraules de 64 bits (els sistemes previs de CDC estaven basats en arquitectura de 60 bits).

• 1976: Cray Research va llançar la primera computadora Cray-1. Est estava basat en una arquitectura de paraules de 64 bits, que va assentar les bases per als posteriors supercomputadoras vectorials de Cray.

• 1983: Elxsi va llançar la mini supercomputadora Elxsi 6400 paralel. L'arquitectura Elxsi tenia registres de senyes de 64 bits pero un espai de direccions de 32 bits.

• 1991: MIPS Technologies va produir el primer microprocessador de 64 bits, com la tercera revisió de l'arquitectura RISC MIPS, el R4000. La CPU va ser utilisada en les estacions de treball de Silicon Graphics escomençant en l'IRIS Crimson. No obstant, el soport de 64 bits per a el R4000 no es va incloure en el sistema operatiu IRIX fins a la versió IRIX 6.2 en 1996.

• 1992: Digital Equipment Corporation (DEC) va introduir l'Alpha en una arquitectura pura de 64 bits que va nàixer del proyecte PRISM.

• 1993: DEC va llançar els sistemes operatius de 64 bits estil UNIX Tru64 i l'OpenVMS per a Sistemes Alpha.

• 1994: Intel va anunciar els seus plans per a l'arquitectura IA-64 de 64 bits (desenrollada conjuntament en HP) com a successor del seu processador de 32 bits IA-32. SGI va llançar el IRIX 6.0 en soport de 64 bits per a les CPUs R8000.

• 1995: Sun va llançar un processador SPARC de 64 bits, l'ULTRESPARC. HAL Computer Systems propietat de Fujitsu va llançar estacions de treball basades en una CPU de 64 bits, HAL independentment va dissenyar la primera generació de SPARC64. IBM va llançar els sistemes AS/400 de 64 bits, en la possibilitat d'actualisar el sistema operatiu, les bases de senyes i les aplicacions. DEC va llançar l'OpenVMS Alpha 7.0, la primera versió completa de 64 bits de OpenVMS per a Alpha.

• 1996: HP va llançar una implementació de 64 bits, la versió 2.0 de la seua arquitectura de processador PA-RISC, el PA-8000. Nintendo va introduir la consola de videojocs Nintendo 64, construïda en una variant de baix cost de el MIPS R4000.

• 1997: IBM va llançar el seu RS64 equipat en processadors PowerPC de 64 bits.

• 1998: IBM va llançar el seu processador POWER3 completament de 64 bits de la família PowerPC/POWER. Sun va llançar Solaris 7, en soport complet per a ULTRESPARC de 64 bits.

• 1999: Intel va publicar el conjunt d'instruccions per a l'arquitectura IA-64. Primera revelació pública del joc d'extensions de 64 bits a el IA-32 de AMD (posteriorment renombrado com AMD64).

• 2000: IBM va estrenar el seu primer mainframe de 64 bits, el z900 i el seu nou sistema operatiu, el Z/OS  — culminant el major desenroll de l'història d'investigació d'un processador de 64 bits i instantàneament borrant la compatibilitat en les màquines de 31 bits dels seus competidors Fujitsu/Amdahl i Hitachi. Un Linux per a zSeries de 64 bits va aparéixer casi immediatament.

• 2001: Intel finalment va llançar la seua llínea de processadors de 64-bit, en la marca Itanium, tenint com a objectiu servidors de gama alta. No va complir les expectatives pels repetits retarts del llançament de el IA-64 al mercat i es va convertir en un fracàs. Linux va ser el primer sistema operatiu en esta versió de processador.

• 2002: Intel va introduir l'Itanium 2 com a successor del Itanium.

• 2003: AMD va traure a la llum les seues llínees de processadors en arquitectura AMD64 Opteron i Athlon 64. Apple va llançar també els seus CPUs PowerPC 970 "G5" de 64 bits per cortesia d'IBM, junt en una actualisació del seu sistema operatiu Mac OS X, que va afegir soport parcial per al modo de 64 bits. Es varen publicar vàries distribucions Linux en soport per a AMD64. Microsoft va anunciar que crearia una versió del seu sistema operatiu Windows per a eixos chips AMD. Intel va sostindre que els seus chips Itanium serien els seus únics processadors de 64 bits.

• 2004: Intel, reaccionant a l'èxit de mercat de AMD, va admetre que havia estat desenrollant un clon de les extensions AMD64, al que va cridar IA-32i i posteriorment renombró com EM64T. Es varen llançar versions actualisades de les seues famílies de processadors Xeon i Pentium 4 que soportaven les noves instruccions. Freescale anuncia el seu núcleu i700, successor de la seua família PowerPC G4.

• 2005: El 31 de giner, Sun va llançar Solaris 10 en soport per als processadors AMD64 i EM64T. En març, Intel va anunciar que els seus primers processadors EM64T de doble núcleu es posarien a la venda en el segon quatrimestre de 2005 en la publicació de la seua Pentium Extreme Edition 840 i els nous chips Pentium D. El 30 d'abril, Microsoft va llançar públicament el seu Windows XP Professional x64 Edition per a processadors AMD64 i EM64T. En maig, AMD va introduir els seus primers processadors per a servidors Opteron AMD64 de doble núcleu i va anunciar la seua versió d'escritori, cridada Athlon 64 X2. Els primers processadors Athlon 64 X2 (Toledo) contaven en dos núcleus en una memòria caché L2 de 1MB i consistien d'aproximadament 233,2 millons de transistors. Tenien un tamany de 199 mm². En juliol, IBM va anunciar els seus nous processadors PowerPC 970MP (el nom dels quals en còdic era Antares) de doble núcleu i 64 bits usats per IBM i Apple. Microsoft va llançar la consola Xbox 360 que usava el processador PowerPC de 64 bits Xenon, fabricat per IBM.

• 2006: Es varen posar en producció els processadors Itanium 2 Montecito de doble núcleu. Sony, IBM i Toshiba varen començar a fabricar el processador Cell per al seu us en la PlayStation 3, servidors, estacions de treball i atres dispositius. Apple va incorporar processadors Xeon EM64T de 64 bits en el seu nou Mac Pro i les seues computadors Intel Xserve, i posteriorment va actualisar l'iMac, el MacBook i el MacBook Pro en processadors EM64T Intel Core 2 Duo.

• 2011: ARM Holdings anuncia ARMv8-A, la primera versió de 64 bits de l'arquitectura de ARM.

• 2012: ARM Holdings va anunciar els seus núcleus Cortex-A53 i Cortex-A57, els seus primers núcleus basats en la seua arquitectura de 64 bits, el 30 d'octubre de 2012.
• 2013: Apple anuncia l'iPhone 5S, el primer teléfon inteligent de 64 bits, que utilisa el seu sistema basat en el A7 ARMv8-A en un chip.
• 2014: Google anuncia el Nexus 9, el primer dispositiu Android que funciona en un processador Tegra K1 de 64 bits.

Més allà dels 64 bits

A data de 2007, les paraules de 64 bits semblen ser suficients per a la majoria d'usos pràctics. Aixina i tot, deuria mencionar-se que el System/370 de IBM usa números de menge flotant de 128 bits, i molts processadors moderns inclouen registres de menge flotant de 128 bits. No obstant, el System/370 era notable, en que també usava números decimals de llongitut variable de fins a 16 bytes de llongitut (és dir, de 128 bits).

Vore també: 128 bits

Arquitectura de computadors

Visió d'un els seus

El canvi d'una arquitectura de 32 bits a una de 64 bits és una alteració fonamental, i molts sistemes operatius tenen que modificar-se ostensiblement per a aprofitar les ventages de la nova arquitectura. El restant del software també té que ser portat per a usar les noves capacitats; el software antic normalment és soportat a través del modo d'hardware compatible (en el que els nous processadors soporten les versions antigues del conjunt d'instruccions antic de 32 bits, aixina com les de la versió de 64 bits), a través d'emulació software o per l'implementació d'un núcleu de processador de 32 bits dins del processador de 64 bits (com en els processadors Itanium d'Intel, que inclouen un núcleu de processador x86 per a eixecutar aplicacions x86 de 32 bits). Els sistemes operatius per a estes arquitectura de 64 bits generalment soporten aplicacions de 32 bits i de 64 bits.

Una excepció significativa d'açò és l'AS/400, el software del qual s'eixecuta en un conjunt d'instruccions virtual, cridat TIMI (Technology Independent Machine Interface) que es traduïx a còdic natiu per software de baix nivell abans de ser eixecutat. El software de baix nivell és tot lo que ha de ser reescrit per a portar tot el SO i el software a una nova plataforma, com quan IBM va fer la transició de la seua llínea des dels antics jocs d'instruccions de 32/48 ("IMPI") al PowerPC de 64 bits (IMPI no tenia res a vore en el PowerPC de 32 bits, aixina que va anar inclús una transició major que la d'un joc d'instruccions de 32 bits al seu equivalent de 64 bits).

Les màquines virtuals de JAVA de 64 bits de Sun són més llents en l'arrancada que les de 32 bits perque Sun seguix assumint que totes les màquines de 64 bits són servidors i solament han implementat el compilador de "servidor" (C2) per a plataformes de 64 bits. El compilador "client" (C1) produïx còdic més llent, pero compila molt més ràpit. Aixina que encara que un programa Java en una JVM de 64 bits pot funcionar millor en un periodo gran de temps (típic d'aplicacions "servidors" d'eixecució llarga), el seu temps d'arrancada serà provablement molt major. Per a aplicacions de vida curta (com el compilador de Java, javac) l'increment en el temps d'arrancada pot dominar el temps d'eixecució, fent la JVM de 64 bits més llenta en conjunt.

Efecte 2038

Artícul principal → Problema de l'any 2038.

El "Efecte 2038", és un bug produït en programes que usen la representació del temps basada en el sistema POSIX, i que afecta a sistemes Unix i basats en Unix.

En la majoria dels sistemes de 32 bits clave_t és un sancer de 32 bits en signe, i una volta que el valor aplegue a 2.147.483.647 (2038-19-01 03:14:07 UTC) al segon següent botara al valor -2.147.483.648 (1901-13-12 o 1970-01-01). En canvi, en la majoria dels sistemes de 64 bits s'utilisen sancers de 64 bits en clave_t, lo que soluciona el problema per uns mils de millons d'anys.

Disponibilitat del Software

Els sistemes de 64 bits algunes voltes carixen de software equivalent escrit per a arquitectura de 32 bits. Els problemes més greus són deguts a controladors de dispositiu incompatibles. Encara que gran part del software pot eixecutar-se en modo de compatibilitat en 32 bits (també conegut com un modo emulat, p. eix. la Tecnologia Microsoft WoW64), normalment és impossible eixecutar un controlador de dispositiu o un programa similar, en eixe modo ya que habitualment s'eixecuta entre el SO i l'hardware, a on no es pot usar l'emulació directa. Molts paquets de software de còdic obert poden simplement ser compilados per a treballar en un entorn de 64 bits en sistemes operatius com GNU/Linux. Un software de 32 bits pot funcionar en un processador de 64 bits, pero incorrectament; pero un software de 64 bits no pot eixecutar-se en un processador de 32 bits.

Models de senyes de 64 bits

La conversió d'aplicacions escrites en llenguages d'alt nivell des d'una arquitectura de 32 bits a una de 64 bits varia en dificultat. Un problema comú recurrent és que alguns programadors assumixen que els punters tenen la mateixa llongitut que atres tipos de senyes. Eixos programadors assumixen que poden transferir cantitats entre estos tipos de senyes sense perdre informació. Estos supòsits es donen realment en algunes màquines de 32 bits (i inclús en algunes de 16 bits), pero no es donen en màquines de 64 bits. El llenguage de programació C i el seu descendent el C++ fan particularment fàcil cometre este tipo d'errors.

Per a evitar este error en C i C++, es pot utilisar l'operador sizeof per a determinar el tamany d'estos tipos primitius si es necessiten prendre decisions basades en el tamany en temps d'eixecució. També la capçalera <limits.h> en l'estàndart C99 i la classe numeric_limits en la capçalera <limits> en l'estàndart de C++, donen més informació útil; sizeof solament torna el tamany en caràcters, lo que és a voltes enganyós, perque el propi tamany d'un caràcter (CHAR_BITS) no està definit de la mateixa manera en totes les implementacions de C o C++. Es necessita ser cuidadós per a usar el tipo ptrdiff_t (en la capçalera estàndar <stddef.h>) per al resultat de restar dos busques, massa còdic incorrecte utilisa "int" o "long" en el seu lloc. Per a representar una busca (més que una busca diferencia) com un sancer, s'usa uintptr_t quan està disponible (solament està definida en C99, pero alguns compiladors anteriors a l'estàndart ho complixen oferint-ho com una extensió).

Ni C ni C++ definixen la llongitut d'una busca, ni de senyes int ni long a un número de bits específics.

En molts entorns de programació en màquines de 32 bits, les busques, les variables "int" i les variables "long" tenen tots 32 bits de llongitut.

No obstant, en molts entorns de programació en màquines de 64 bits, les variables "int" seguixen tenint 32 bits de llongitut i les busques tenen 64 bits de llongitut. Són descrits com a posseïdors d'un model de senyes LP64. Una atra alternativa és el model de senyes ILP64 en el que els tres tipos de senyes té 64 bits de llongitut. No obstant, en molts casos les modificacions necessàries són relativament menors i senzilles, i molts programes ben escrits poden ser simplement recompilados per al nou entorn sense canvis. Una atra alternativa és el model de senyes LLP64 que manté la compatibilitat en el còdic de 32 bits deixant tant int com long en 32 bits de llongitut. "LL" fa referència al tipo "long long", que té a lo manco 64 bits en totes les plataformes, entorns de 32 bits inclosos. Molts compiladors de 64 bits actuals usen el model LP64 (incloent Solaris, AIX, HP, Linux i els compiladors natius de MacOS). El compilador VC++ de Microsoft usa el model LLP64 que és més compatible retroactivament.

Advertixca que l'elecció d'un model de programació es fa al compilar, i varis models poden coexistir en el mateix SO. No obstant, generalment sol predominar el model de programació elegit per la API del sistema operatiu com a model primari.

Un atre detall a tindre en conte és el model de senyes usat per als controladors de dispositius. Els controladors de dispositius conformen la major part del còdic del sistema operatiu en la majoria dels sistemes operatius moderns (encara que molts puguen no ser carregats mentres el sistema operatiu s'eixecuta). Molts controladors fan un freqüent us de busques per a manipular senyes, i en alguns casos han de carregar busques d'un tamany determinat en l'hardware que soporten per a realisar DMA. Per eixemple, un controlador per a un dispositiu PCI de 32 bits solicitant al dispositiu transferir senyes usant DMA a àrees superiors de la memòria d'una màquina de 64 bits podria no satisfer les peticions del sistema operatiu de carregar senyes des del dispositiu a la memòria per damunt de la barrera dels 4 gibibytes, puix les busques per a eixes direccions no cabrien en els registres DMA del dispositiu. Este problema se soluciona fent que el sistema operatiu tinga en conte les restriccions de memòria del dispositiu a l'hora de generar peticions de DMA als dispositius, o ben usant una IOMMU.

Ventages i desventages

Ventages

• Es poden usar més registres.
• Maneig de més cantitat de memòria RAM.

• L'assignació en memòria d'archius és menys útil en arquitectura de 32 bits, especialment en l'introducció de tecnologia de gravació de DVD relativament econòmica. Un archiu de 8 GB ya no és inusual i tals archius grans no poden ser assignats fàcilment en arquitectura de 32 bits. Solament es pot assignar una regió de l'archiu en l'espai de direccions i per a accedir a l'archiu usant assignació de memòria, estes regions deuen ser localisades dins i fòra de l'espai de direccions segons siga necessari. Esta és una qüestió clau, ya que l'assignació de memòria és un dels métodos més eficients per a transportar senyes del disc a la memòria, quan és correctament implementat per el SO.

Desventages

La principal desventaja de les arquitectura de 64 bits és que, sobre les de 32 bits, les mateixes senyes ocupen llaugerament més espai en memòria pel creiximent de les busques i possiblement atres tipos i a la farcidura per a alineamiento (depenent del tipo de programa, alguns poden multiplicar el seu tamany). Açò incrementa els requisits de memòria d'un procés donat i pot tindre implicacions per a l'us eficient de la caché del processador. Mantindre un model parcial de 32 bits és una manera de manejar açò i és en general raonablement efectiu. De fet, el sistema operatiu d'altes prestacions Z/OS ha triat este enfocament actualment, requerint que el còdic de programa residixca en varis espais de direccions de 32 bits mentres que els objectes de senyes poden (opcionalment) residir en regions de 64 bits.

Error de RAM en alguns S.O.

Alguns sistemes operatius reserven porcions d'espai de direccions de processos per a us de el SO, reduint l'espai total de direccions disponible per a assignar memòria per a programes d'usuari. Per eixemple, les DLLs de Windows XP i els components d'usuari de el SO estan assignats en cada espai de direccions de procés, deixant solament entre 2 i 3.75 GB (depenent de la configuració) d'espai de direccions disponible, inclús si la computadora té 4 GB de RAM. Esta restricció solament està present en les versions de Windows de 32 bits, que no té habilitat el PAE.