64 bits

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64 bits ( ing.  64 bits ) en informática y tecnología informática se utiliza para denotar estructuras y tipos de datos , cuyo tamaño en la memoria de la computadora es de 64 bits, lo que equivale a 8 bytes . Las arquitecturas informáticas que hacen un uso extensivo de registros , buses de direcciones o buses de datos de 64 bits de ancho se denominan arquitecturas de 64 bits (o arquitecturas de 64 bits ).

Las arquitecturas de 64 bits se han utilizado en supercomputadoras desde la década de 1970 ( Cray-1 , 1975) y en estaciones de trabajo y servidores con procesadores RISC  desde la década de 1990. Desde 2003, se han utilizado ampliamente en computadoras personales ( x86-64 y PowerPC - 64), y desde mediados de la década de 2010 en dispositivos móviles: teléfonos inteligentes y tabletas (ARMv8 AArch64).

Un registro de 64 bits puede almacenar uno de 264 = 18446744073709551616 valores. En teoría, un procesador con direccionamiento de memoria de 64 bits podría abordar directamente una cantidad significativa de 16 exabytes (16 millones de terabytes) de memoria. Sin embargo, las direcciones físicas y matemáticas permitidas en las implementaciones a menudo se limitan a 48 bits (256 terabytes), con menos frecuencia a 52 o 56 bits [1] [2] [3] [4] .

Historia

Procesadores de 64 bits

1961 IBM construye la supercomputadora IBM 7030 Stretch utilizando datos de 64 bits y códigos de máquina de 32 y 64 bits. 1974 Control Data Corporation presenta la supercomputadora vectorial CDC STAR-100, que tiene instrucciones de 64 bits (los sistemas CDC anteriores usaban 60 bits para almacenar instrucciones). 1976 Cray Research construye la supercomputadora Cray-1 utilizando códigos de máquina de 64 bits. 1983 Elxsi lanzó la minisupercomputadora paralela Elxsi 6400 , que tiene registros de datos de 64 bits y un sistema de direccionamiento de 32 bits. 1989 Intel lanzó el procesador Intel i860 RISC . Aunque se lo denominó "microprocesador de 64 bits" en los materiales promocionales, tenía una arquitectura de 32 bits, aumentada por una "Unidad de gráficos 3D" con operaciones enteras de 64 bits. [5] 1991 MIPS lanzó el primer microprocesador de 64 bits, el R4000, con el conjunto de instrucciones MIPS III. [6] El procesador se ha utilizado en estaciones gráficas SGI desde IRIS Crimson . Kendall Square Research crea la supercomputadora KSR1 basada en procesadores de 64 bits. Se utilizó el sistema operativo OSF/1 . 1992 Digital Equipment Corporation (DEC) lanzó procesadores Alpha de 64 bits , evolucionados a partir del proyecto PRISM . [7] 1994 Intel anuncia planes para crear una arquitectura IA-64 de 64 bits con Hewlett-Packard para reemplazar IA-32 y PA-RISC . La fecha de lanzamiento es 1998-1999. 1995 Sun lanza procesadores SPARC de 64 bits bajo la marca UltraSPARC . La nueva arquitectura se llama SPARC v9. [8] . IBM lanza los procesadores PowerPC AS A10 y A30, que son procesadores de 64 bits de la arquitectura PowerPC AS. [9] IBM está lanzando nuevas versiones de servidores AS/400 con estos nuevos procesadores PowerPC AS de 64 bits. 1996 Nintendo presentó la videoconsola Nintendo 64 , construida sobre la base de una versión económica del procesador MIPS R4000. HP lanza una versión de 64 bits de la arquitectura PA-RISC , el procesador PA-8000 . [diez] 1997 IBM lanzó la línea RS64 de procesadores PowerPC /PowerPC AS de 64 bits . 1998 IBM lanzó el procesador POWER3 , que es un procesador de arquitectura PowerPC/ POWER completamente de 64 bits . [once] 1999 Intel publica una descripción del conjunto de instrucciones de la arquitectura IA-64. AMD revela una extensión de 64 bits de la arquitectura IA-32 llamada x86-64 (más tarde rebautizada como AMD64). 2000 IBM lanzó el primer mainframe z/Architecture de 64 bits : el zSeries z900. z/Architecture es una evolución de 64 bits de la arquitectura ESA/390 de 32 bits , sucesora de la arquitectura System/360 . 2001 Intel comienza a enviar procesadores IA-64 después de varios retrasos. Los procesadores se producen bajo la marca Itanium y están destinados a servidores de gama alta. Las ventas no alcanzan los volúmenes previstos. 2003 AMD presentó los procesadores Opteron y Athlon 64 de arquitectura AMD64 . Apple lanzó la computadora "G5" de 64 bits con el procesador PowerPC 970 (IBM). Intel ha declarado que no tiene intención de lanzar otros procesadores de 64 bits que no sean Itanium. 2004 Como reacción al éxito de mercado de AMD64, Intel anuncia el desarrollo de una extensión compatible IA-32e (más tarde rebautizada como EM64T y luego como Intel 64). Intel comienza a enviar Xeon y Pentium 4 actualizados con soporte para nuevas instrucciones de 64 bits. VIA Technologies anunció el desarrollo de un procesador Isaiah de 64 bits . [12] 2006 Una alianza de Sony, IBM y Toshiba comenzó la producción del microprocesador híbrido Cell de 64 bits para PlayStation 3 , servidores y otras aplicaciones. 2013 Apple lanza el primer teléfono inteligente iPhone 5S del mundo que funciona con el primer procesador ARM de 64 bits producido en masa Apple A7 .

Sistemas operativos de 64 bits

1985 Cray lanzó UNICOS , la primera versión de 64 bits del sistema operativo Unix . [13] 1993 DEC lanzó un DEC OSF / 1 AXP de 64 bits similar a Unix para sistemas con procesadores DEC Alpha (más tarde rebautizado como Tru64 UNIX). 1994 Silicon Graphics ha agregado soporte para el procesador MIPS R8000 de 64 bits a IRIX OS versión 6.0. 1995 DEC lanzó OpenVMS 7.0, la primera versión completa de 64 bits de OpenVMS para Alpha. Preparó la primera distribución de Linux de 64 bits (para procesadores Alpha). [catorce] 1996 Silicon Graphics agregó soporte para el procesador MIPS R4000 de 64 bits a IRIX OS versión 6.2. 1998 Sun lanza Solaris 7 con soporte completo para procesadores UltraSPARC de 64 bits . 2000 IBM lanzó z/OS , un sistema operativo basado en MVS de 64 bits , para los nuevos mainframes zSeries . Un poco más tarde, se lanzó un Linux de 64 bits para zSeries . 2001 Microsoft presentó una versión de 64 bits de Windows XP para procesadores Itanium . 2003 Apple lanzó Mac OS X 10.3 "Panther" con soporte de enteros de 64 bits para procesadores PowerPC 970 . [15] Varias distribuciones de Linux están iniciando el soporte para AMD64 . Microsoft anuncia planes para crear la versión AMD64 del sistema operativo Windows . La compatibilidad con AMD64 aparece en el sistema operativo FreeBSD . 2005 El 31 de enero, Sun lanzó el sistema operativo Solaris 10 con soporte para AMD64 y EM64T. En abril, Microsoft lanzó " Windows XP Professional x64 Edition " para AMD64 y EM64T. 2007 Apple lanza Mac OS X 10.5 "Leopard" con soporte completo para aplicaciones de 64 bits en PowerPC 970 y EM64T. 2009 Microsoft presentó una versión de 64 bits de Windows 7 para procesadores AMD64/Intel 64 [16] [17] .

Arquitecturas modernas de 64 bits

Para 2019, se pueden nombrar las siguientes arquitecturas populares de 64 bits:

• Una extensión de la arquitectura x86 creada por AMD bajo el nombre "AMD64", y compatible con ella " x86-64 ":

Disponibilidad de la arquitectura AMD64

Los procesadores Athlon 64 , Opteron , Sempron , Turion 64 , Phenom , Athlon II , Phenom II , AMD FX , Ryzen tienen arquitectura AMD64

• • La arquitectura EM64T ( Intel 64 ) tiene procesadores Celeron (basado en Core2 y núcleos más nuevos), Pentium 4 (solo Cedar Mill y Prescott posterior), Pentium D , Xeon (basado en núcleos de 64 bits), Core 2 , Core i3 , Core i5 , Core i7 y algunos Atom
  • Extensiones de 64 bits de VIA Technologies implementadas en VIA Nano
• Modo de arquitectura ARMv8 de 64 bits , llamado AArch64 [18] :
  • ARM Cortex-A53 , Cortex-A57 y otros
  • Apple A7 y más reciente
  • Snapdragon Kryo y más reciente
• Versión de 64 bits de la arquitectura Power :
  • IBM POWER6 , POWER7 y posteriores
  • IBM PowerPC 970
  • S T I El procesador Cell e IBM PowerXCell tienen un núcleo de control de 64 bits.
  • El " Xenon " de IBM ( CPU del decodificador Microsoft Xbox 360 ) contiene 3 núcleos PowerPC de 64 bits.
• Arquitectura SPARC V9 implementada en :
  • Sun Microsystems UltraSPARC (todas las variantes), Niagara, OpenSPARC
  • Fujitsu SPARC64
• IBM z/Architecture , utilizado en los mainframes zSeries y System z9 , una evolución de 64 bits de la arquitectura ESA/390
• Intel IA-64 ( itanio )
• Tecnologías MIPS MIPS 64
• Implementaciones RISC-V de conjuntos de instrucciones con nombres que comienzan con RV64, como RV64I, RV64GC (RV64IMAFDC) y otros:
  • SiFive FU540
  • Kendryte K210
  • FADU Annapurna FC3081/FC3082
  • Alibaba XuanTie 910

Procesamiento de imágenes

En el procesamiento de imágenes digitales, el formato de 64 bits suele significar imágenes en color de 48 bits (Deep Color) complementadas con un canal alfa de 16 bits .

Notas

1. ↑ Manual del programador de AMD64 Volumen 2: Programación del sistema 120. Microdispositivos avanzados (diciembre de 2016). Consultado el 24 de agosto de 2018. Archivado desde el original el 13 de julio de 2018. (indefinido)
2. ↑ Manual del desarrollador de software de las arquitecturas Intel 64 e IA-32 Volumen 3A: Guía de programación del sistema, Parte 1 . Intel (septiembre de 2016). Consultado el 24 de agosto de 2018. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2018. (indefinido)
3. ↑ Manual de referencia de la arquitectura ARM ARMv8, para el perfil de arquitectura ARMv8-A . Consultado el 24 de agosto de 2018. Archivado desde el original el 19 de enero de 2019. (indefinido)
4. ↑ Documentación - Arm Developer . Consultado el 24 de agosto de 2018. Archivado desde el original el 30 de diciembre de 2018. (indefinido)
5. ↑ Microprocesador i860 de 64 bits (enlace no disponible) . Inteligencia (1989). Consultado el 30 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2012. (indefinido) 
6. ↑ Joe Heinrich: "Manual del usuario del microprocesador MIPS R4000, segunda edición", 1994, MIPS Technologies, Inc.
7. ↑ Richard L. Sites: "Alpha AXP Architecture", Digital Technical Journal, volumen 4, número 4, 1992, Digital Equipment Corporation.
8. ^ Linley Gwennap: "UltraSparc Unleashes SPARC Performance", Microprocessor Report, volumen 8, número 13, 3 de octubre de 1994, MicroDesign Resources.
9. ↑ JW Bishop, et al.: "PowerPC AS A10 64-bit RISC microprocessor", IBM Journal of Research and Development, volumen 40, número 4, julio de 1996, IBM Corporation.
10. ^ Linley Gwennap: "PA-8000 Combines Complexity and Speed", Microprocessor Report, volumen 8, número 15, 14 de noviembre de 1994, MicroDesign Resources.
11. ↑ FP O'Connell y SW White: "POWER3: La próxima generación de procesadores PowerPC", IBM Journal of Research and Development, volumen 44, número 6, noviembre de 2000, IBM Corporation.
12. ↑ VIA revela detalles del núcleo del procesador Isaiah de próxima generación (enlace no disponible) . VIA Technologies, Inc. Consultado el 18 de julio de 2007. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2012. (indefinido) 
13. ↑ Stefan Berka. Sistema Operativo Unicos (enlace no disponible) . www.sistema-operativo.org. Consultado el 19 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2012. (indefinido) 
14. ↑ Mi vida y el software libre . Consultado el 4 de julio de 2011. Archivado desde el original el 7 de mayo de 2017. (indefinido)
15. ↑ Juan Siracusa . Mac OS X 10.6 Snow Leopard: la revisión de Ars Technica (enlace no disponible) 5. Ars Technica. Fecha de acceso: 6 de septiembre de 2009. Archivado desde el original el 13 de agosto de 2012. (indefinido) 
16. ↑ Cambiando a 64 bits  // Chip  : log. - 2010. - 18 de noviembre ( N° 12 ). - S. 116-121 . — ISSN 1609-4212 . (Ruso)
17. ↑ Eldar Kudinov. ¿64 bits es el doble de bueno que 32 bits?  // ComputerBild  : log. - 2011. - 6 de septiembre ( N° 21 (144) ). - S. 62-65 . — ISSN 2308-815X . (Ruso)
18. ↑ Manual de referencia de la arquitectura ARM ARMv8, para el perfil de arquitectura ARMv8-A . Consultado el 24 de agosto de 2018. Archivado desde el original el 19 de enero de 2019. (indefinido)

Enlaces

• Modelos de programación de 64 bits: ¿Por qué LP64?  (Inglés)
• Arquitectura AMD64 (EM64T)  (enlace no disponible)  (inglés)
• Todo sobre "64 bits"  (ruso)

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