Što je maksimalna količina RAM-a koji bi teoretski mogao staviti u 64-bitno računalo?

Većina ljudi nadograđuje 32-bitno računalstvo na 64-bitno računalstvo kako bi probila granicu od 4 GB RAM-a, ali kako daleko možete li proći kroz to ograničenje kada uđete u područje 64-bitnih računala?

Današnja sesija pitanja i odgovora dolazi nam zahvaljujući SuperUser-u, podjedinici Stack Exchangea, grupiranju web-mjesta s pitanjima i odgovorima u zajednici. Slika Petra Kratochvila.

Pitanje

Čitač SuperUser KingNestor zanima koliko RAM-a 64-bitno računalo može držati:

Čitam kroz knjigu arhitekture računala i vidim da je u x86, 32bitnom CPU, brojač programa 32 bita.

Dakle, broj bajtova koje može adresirati je 2 ^ 32 bajta ili 4 GB. Stoga mi ima smisla da većina 32-bitnih strojeva ograničava količinu ovna na 4GB (ignorirajući PAE).

Jesam li u pravu ako pretpostavimo da bi 64bitni stroj mogao teoretski adresirati 2 ^ 64 bajta ili 16 exabytes ovna?!

Exabytes ste rekli? Sada, sada, nemojmo biti pohlepni. Rado ćemo početi s terabajtom ili dva.

Odgovor

Odgovori na upit KingNestora zanimljiv su spoj praktičnih i teorijskih razmatranja. Matt Ball odmah skače s teoretskim odgovorom:

Teoretski: 16,8 milijuna terabajta. U praksi: kućište vašeg računala je malo premalo da bi odgovaralo cijelom tom RAM-u.

http://en.wikipedia.org/wiki/64-bit#Limitations_of_practical_processors

Conrad Dean skače s napomenom kako je potpuno nepraktično da se maksimalno iskoristi teoretska granica RAM-a pomoću današnje tehnologije:

Kako bi nadopunio Matt Ballov odgovor, trenutni najveći štap RAM-a kojeg mogu naći na jednom određenom online trgovcu je 32GB. Trebalo bi 32 od njih da dostignu 1 terabajt. Na oko pola inča po štapu to nas dovodi do posvećenih 16 inča prostora na vašoj matičnoj ploči za terabajt komercijalnog ovna. Za postizanje 16,8 milijuna terabajta potrebna je matična ploča 4,242.42 milja. Udaljenost od LA do New Yorka je oko 2141 milja, tako da bi se matična ploča protezala po cijeloj zemlji i natrag kako bi se smjestila toliko RAM-a.

Očito je to nepraktično.

Kako bi bilo da nismo stavili RAM u jedan redak kao na većini matičnih ploča, već smo ih stavili jedan do drugog. Želim reći da je prosječan štap ovna dugačak oko šest inča, pa ako dopustimo širinu od pola inča, možete imati kvadratnu jedinicu od 12 palica ovna u kvadratu od 6 inča. Nazovimo ovaj kvadrat RAM-pločicom. RAM-pločica ima 384 GB RAM-a. Za dostizanje potrebnih 16,8 milijuna terabajta u pločicama od 384 GB trebalo bi zauzeti 44,8 milijuna pločica. Hajde da budemo neuredni i da koristimo kvadratni korijen da zaključimo da će se to uklopiti u kvadrat od 6693 od 6694 pločica, ili 13.386 od 13.388 stopa, što je dovoljno blizu 2,5 stopa u kvadrat, dovoljno da pokrije grad u Seattleu, kao da nisu se već dovoljno žalili.

Konačno, David Schwartz primjećuje da čak i teoretska granica zaostaje za trenutnom arhitekturom procesora:

Imajte na umu da to ne može učiniti ni jedan postojeći x86 64-bitni procesor. Njihovi predmemorije nemaju dovoljno bitova, njihove adresne sabirnice nemaju dovoljno širine i tako dalje. 46-bitni (8TB) je maksimum za mnoge moderne x86 procesore.

Imate li što dodati objašnjenju? Zvuk isključen u komentarima. Želite li pročitati više odgovora od drugih tehničkih korisnika Stack Exchangea? Pogledajte cjelokupnu temu za raspravu ovdje.