Computerhardware: Prozessor: 64 Bit

Neue Entwicklungen: 64-Bit-Prozessoren

Aktuelle CPU und Betriebssysteme können Daten bis zu 32 Bit in einem Rechenschritt verarbeiten. Mit 32 Bit kann man beispielsweise ganze Zahlen bis 4 Milliarden speichern, also würde die Addition zweier neunstelliger Zahlen für die CPU zum „kleinen Einmaleins“ gehören. Bei noch größeren Zahlen muss der Programmierer die Aufgabe in Einzelschritte zerlegen. (Wir mussten ja schließlich auch in der Schule lernen, wie man große Zahlen addiert und dividiert, wenn man die Aufgabe nicht mehr „im Kopf“ lösen kann).

Für Audio-Daten sind 16 Bit ausreichend, auch in HiFi-Qualität. Textprogramme benötigen nur 8 oder 16 Bit pro Buchstabe. 64-Bit-Daten bringen hier keinen Vorteil, eher umgekehrt: Wenn die CPU ein 16-Bit-Datenwort mit führenden Nullen zu einem 64-Bit-Wort „auffüllen“ müsste, würde die Geschwindigkeit nicht steigen, aber Speicherplatz würde vergeudet. Packt man aber alternativ vier 16-Bit-Worte in ein 64-Bit-Wort, wird zwar den Speicherplatz optimal genutzt, aber es geht Geschwindigkeit verloren, denn die CPU muss vor der Verarbeitung erst die 16-Bit-Worte „vereinzeln“ (und nach der Verarbeitung wieder zu 64-Bit-Worten zusammenfügen). Eine höhere Verarbeitungsbreite ist also nicht vorteilhaft für Programme, die mit kürzeren Datenwörtern arbeiten.

Ein weiteres Problem: Für die zusätzlichen Möglichkeiten werden zusätzliche Befehle benötigt. Das bedeutet einen erhöhten Aufwand im Prozessor, denn die alten Befehle müssen beibehalten werden. Auch wird der Programmcode auf jeden Fall länger.

In den nächsten Jahren wird die Zahl der verkauften 64-Bit-Prozessoren zunehmen. Das ist eine vernünftige, folgerichtige Weiterentwicklung, denn dadurch werden Berechnungen schneller, die eine hohe Genauigkeit erfordern. Außerdem wird es möglich mehr als 4 GB Arbeitsspeicher zu adressieren.

Das bringt Vorteile für Astronomen (genauere Berechnungen von Satellitenbahnen) und Kryptologen (Verschlüsselungen können schneller berechnet und geknackt werden), für Seismologen und Klimaforscher. CAD-CAM profitiert: Im Fahrzeug- und Flugzeugdesign können Konstrukteure größere und komplexere Simulationsmodelle benutzen. Diese Anwendergruppen benutzen in der Regel keinen PC mit Athlon-CPU, sondern Workstations und Großrechner.

Für private Nutzung ist von Interesse, dass die Berechnung dreidimensionaler Modelle viel schneller erfolgt. Spieleentwicklung und 3D-Trickfilmentwicklung profitieren davon. Videoschnitt wird schneller. Wenn Sie sich jedoch nicht zu den „Power-Usern“ zählen, bringt Ihnen die 64-Bit-Technologie gar nichts.

Einen Vorteil aus der 64-Bit-Technologie kann man nur dann ziehen, wenn drei Voraussetzungen erfüllt sind:

• Das Betriebssystem unterstützt 64 Bit (Windows XP 64-Bit-Edition, Windows Vista x64, Windows 7 x64 und fast alle Linux-Distributionen tun das).
• Man benutzt in nennenswertem Umfang solche Anwendungen, die von der höheren Genauigkeit profitieren.
• Diese Anwendungen oder Spiele sind für 64-Bit-CPUs optimiert.

Erfahrungsgemäß werden die Softwareentwickler diese Optimierungen, von Einzelfällen abgesehen, erst später in Angriff nehmen. Die Entwicklung von 64-Bit-Software bedeutet, dass viele Programmmodule doppelt entwickelt werden müssen: Einmal für 32 Bit und zusätzlich für 64 Bit. Während der Installation ermittelt das Setup-Programm den CPU-Typ und wählt die passenden Softwaremodule aus. Der Programmier-Mehraufwand rechnet sich nur, wenn der Marktanteil von PCs mit 64-Bit-CPU auf mindestens 30% steigt. Bedauerlich für den Vorreiter AMD: Mit einem Marktanteil deutlich unter 20% bei allen CPUs werden 64-Bit-CPUs weiterhin Exoten bleiben. Erst wenn auch Intel eine größere Anzahl 64-Bit-CPUs verkauft hat und es außerdem Microsoft geschafft hat, ein vernünftiges 64-Bit-Betriebssystem zu entwickeln, werden die 64-Bit-Anwendungen kommen. Ironischerweise kann AMD erst dann von ihren 64-Bit-CPUs profitieren.

Wie bei jeder neuen Technologie ist anfangs mit Inkompatibilitäten zu rechnen. Die Programme und Betriebssysteme werden eine Zeit lang weniger stabil laufen, bis Updates und ausgereifte Treiber zur Verfügung stehen.

Die 64-Bit-Technologie ist ein Fortschritt, der sich in den nächsten fünf Jahren auszahlen wird. Dass die Hersteller in der Werbung die Vorteile dieser Technologie massiv übertreiben, ist normal.

Stand 2010

Alle aktuellen CPUs unterstützen die 64-Bit-Technologie. Microsoft hat mit Windows 7 ein Betriebssystem auf den Markt gebracht, das zum gleichen Preis in der 32-Bit- und 64-Bit-Version erhältlich ist. Die 64-Bit-Version von Windows führt 32-Bit-Anwendungen in einem Kompatibilitätsmodus aus. Es gibt fast keine Standardprogramme mehr, die mit Windows 7 64-Bit Probleme verursachen. Bei Geschäfts- und Spezialprogrammen sollte man allerdings vorsichtig sein und der Hersteller zur Kompatibilität befragen. Zwar bringt die 64-Bit-Version bei den meisten Anwendungen kaum Geschwindigkeitsvorteile, wie oben begründet. Die Möglichkeit, 4 GB RAM und mehr verwenden zu können, bringt allerdings einen beträchtlichen Geschwindigkeitsvorteil. Wenn man Windows 7 verwenden möchte, ist es deshalb grundsätzlich empfehlenswert, die 64-Bit-Version zu wählen.

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Vorteile von Windows XP X64