Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

32 bits e 64 bits são especificações ligadas à arquitetura de um sistema e se referem à quantidade de dados que um chip pode processar por vez. Entenda as diferenças entre os bits na arquitetura e suas implicações em desempenho, sistemas operacionais e compatibilidade com softwares.

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

ÍndiceO que são os bits na arquitetura?Quais arquiteturas são de 32 bits?Quais arquiteturas são de 64 bits?O que muda entre uma CPU de 32 bits e uma de 64 bits?Processador de 64 bits é mais rápido que 32 bits?Posso rodar programas de 64 bits com um processador de 32 bits?Qual Windows devo instalar, 32 ou 64 bits?Como saber se meu Windows é 32 bits ou 64 bits?Por que o Windows de 32 bits não consegue usar mais de 4 GB de RAM?Existe processador de 128 bits?

O que são os bits na arquitetura?

O número de bits determina o tamanho máximo do dado que pode ser processado durante uma operação. Assim, se um computador tem CPU de 8 bits, uma operação de 24 bits teria que ser executada em três etapas. Já um processador de 32 bits pode executar a mesma operação de uma só vez.

A quantidade de bits da CPU diz respeito, principalmente, à capacidade de armazenamento de dados em seus registradores, que são pequenas quantidades de memória temporária.

Durante um cálculo, os valores envolvidos são transferidos da memória do computador para os registradores. Se os registradores suportam 64 bits, eles permitirão que a CPU faça cálculos maiores ou mais rapidamente do que se eles contassem com 32 bits ou menos.

Certos registradores também são usados para endereçar dados na memória. Um processador de 32 bits só pode lidar com cerca de 4 GB de memória. Quantidades maiores de memória são suportadas com chips de 64 bits (ou com artifícios especiais).

É por isso que, quanto mais bits a CPU suportar, mais desempenho o computador tende a ter. No entanto, esse aspecto deve ser analisado com cuidado, pois um chip pode ter registradores de 64 bits, mas barramentos de dados ou de endereçamento de memória de 32 bits.

Significado de bit
Um bit representa um valor binário (0 ou 1). Essa notação é empregada em diversos contextos da computação, como a largura de banda de uma transmissão ou o tamanho em bytes de um arquivo (um byte equivale a 8 bits). Este artigo aborda a quantidade de bits no contexto de uma CPU, sem invalidar o uso de bits em outros conceitos.

Quais arquiteturas são de 32 bits?

A forma mais rápida de identificar a quantidade de bits de um processador é descobrir a sua arquitetura. As mais conhecidas no segmento de 32 bits são:

x86, i386 ou IA-32: identificam chips baseados na arquitetura de 32 bits criada pela Intel com o lançamento do chip Intel 386, em 1985. O nome “x86” também pode se referir aos chips Intel 8086, 80186 e 80286, de 16 bits;

PowerPC: arquitetura de 32 bits introduzida em 1991 por uma aliança formada entre Apple, IBM e Motorola. Foi utilizada em Macs até 2006. Ainda é usada em sistemas embarcados e equipamentos de redes;

Armv7: também conhecida como arm32, foi introduzida pela Arm em 2004. Foi adotado em celulares com o Nexus 6, com chip Snapdragon 805 de 32 bits. A linha Samsung Exynos também teve modelos Armv7;

Sparc: é uma arquitetura de 32 bits lançada pelo Sun Microsystems em 1987. Foi usada principalmente nas estações de trabalho e servidores da linha Sun-4. Em 1993, ganhou suporte a 64 bits;

MIPS: foi criada por uma empresa com o mesmo nome em 1985. As primeiras versões trabalhavam com 32 bits, mas a arquitetura foi atualizada para 64 bits no início dos anos 1990. Ainda é usada em sistemas embarcados.

O Intel Core Duo T2050 é uma CPU de 32 bits (imagem: Everton Favretto/Tecnoblog)

Quais arquiteturas são de 64 bits?

As arquiteturas de 64 bits mais conhecidas são:

x86-64, amd64 ou x64: arquitetura criada pela AMD em 2003, lançada inicialmente em chips como Opteron e Athlon 64. É baseada no x86 e mantém compatibilidade com softwares de 32 bits;

arm64: nome usado para se referir às versões mais recentes da arquitetura Arm, como o Armv8 e o Armv9, lançadas a partir de 2011, que acrescenta suporte a instruções de 64 bits em celulares, tablets e notebooks. É conhecida também como AArch64;

IA-64 (Intel Itanium): arquitetura de 64 bits desenvolvida pela Intel e a HP. Surgiu em 2001 com o lançamento do chip Intel Itanium para servidores. Embora avançados, os chips IA-64 não foram um grande sucesso comercial;

PowerPC 64: às vezes identificada como ppc64, corresponde aos chips com arquitetura PowerPC que lidam com instruções de 64 bits. O primeiro desses chips foi o PowerPC 620, revelado no final de 1995;

MIPS64: a MIPS passou a trabalhar com 64 bits a partir da terceira versão, lançada em 1991. Mas a arquitetura MIPS64 só foi padronizada e recebeu esse nome em 1999. O Nintendo 64 tem uma CPU MIP de 64 bits (NEC VR4300);

Sparcv9: a arquitetura Sparc, criada pela Sun Microsystems em 1987, passou a suportar instruções de 64 bits em 1993 com o surgimento de sua nona versão.

Qualcomm Snapdragon 8 Gen 2, um chip Arm de 64 bits (imagem: Giovanni Santa Rosa/Tecnoblog)

O que muda entre uma CPU de 32 bits e uma de 64 bits?

A tabela a seguir reúne as diferenças entre as arquiteturas de 32 e 64 bits:

 32 bits64 bitsEndereçamento máximo de memória4 gigabytes16 exabytesCompatibilidade de software32 bits e inferiores64 bits, 32 bits e inferiores, com possíveis exceçõesSistema operacionalSomente 32 bits64 bits e 32 bitsDesempenho geralMenorMaior, em parte porque chips de 64 bits são mais modernosMultitarefaSuporta, mas com limitaçõesAlto desempenho por suportar mais memóriaAplicações gráficasDesempenho menorDesempenho maior (gráficos envolvem operações complexas)SegurançaMenorPor serem mais modernos, chips de 64 bits costumam ter mais recursos de segurançaCustoMenor (chips de 32 bits são mais simples e ainda podem atender a algumas aplicações)Relativamente maior

Processador de 64 bits é mais rápido que 32 bits?

Uma CPU de 64 bits pode ser mais eficiente que um processador de 32 bits por suportar um volume de dados maior em cada ciclo de execução. Porém, o número de bits, isoladamente, não é um fator determinante para o desempenho geral.

A rapidez e a capacidade de processamento de dados por uma CPU dependem de uma combinação de características, como número de núcleos, taxa de clock (frequência), quantidade de memória cache e processo de fabricação.

Posso rodar programas de 64 bits com um processador de 32 bits?

Softwares de 64 bits requerem um processador de 64 bits para serem executados, afinal, esses programas dependem de instruções que não existem em CPUs de 32 bits.

O inverso é possível, ou seja, um processador de 64 bits costuma rodar softwares de 32 bits. Um exemplo é o uso de subsistemas que geram um ambiente de execução de 32 bits, a exemplo do emulador WOW64 do Windows.

Há exceções na compatibilidade entre arquiteturas. No caso dos Windows de 64 bits, drivers de 32 bits tendem a não ser aceitos, exigindo que o usuário busque drivers de 64 bits. Outro exemplo é a linha de processadores de 64 bits Intel Itanium, que não era compatível com softwares de 32 bits.

Qual Windows devo instalar, 32 ou 64 bits?

Você deve instalar o Windows de 64 bits se o seu processador tiver essa característica. Provavelmente terá, pois CPUs de 32 bits são cada vez mais raras no mercado. Entre outras vantagens, versões de 64 bits têm maior capacidade de endereçamento de memória, o que faz o sistema suportar mais de 4 GB de RAM.

Como saber se meu Windows é 32 bits ou 64 bits?

Nos Windows 10 e 11, basta abrir o menu Iniciar e ir em Configurações / Sistema / Sobre. A descrição do computador que aparece na tela seguinte informará se você tem um Windows de 32 ou 64 bits.

Windows 11 de 64 bits (imagem: Emerson Alecrim/Tecnoblog)

Por que o Windows de 32 bits não consegue usar mais de 4 GB de RAM?

Uma CPU de 32 bits usa essa capacidade para endereçar cada byte de memória. Fazendo o cálculo (232), chega-se a aproximadamente 4,2 bilhões de endereços, o que faz a quantidade de memória RAM suportada pelo Windows de 32 bits corresponder a até 4 GB.

Em computadores de 32 bits com 4 GB de RAM, o Windows pode ainda informar que só há 3,25 GB de memória instalada. Não é um defeito. A exibição dessa quantidade tem algumas causas possíveis, como o uso reservado de uma parte da memória pelo próprio sistema para mapeamento de drivers.

Para superar a limitação de 4 GB, a Microsoft implementou o modo PAE (Extensão de Endereço Físico), que altera o gerenciamento de memória para fazer o sistema operacional acessar até 64 GB ou 128 GB de RAM (o limite depende do sistema). O recurso foi introduzido no Windows XP.

Existe processador de 128 bits?

Não existe CPU de 128 bits, a não ser por eventuais protótipos. O motivo é que as arquiteturas de 64 bits suportam volumes de operações gigantescos e permitem endereçar até 16 exabytes de memória, capacidade mais do que suficiente até para supercomputadores. Por isso, uma arquitetura de 128 bits ainda não traz vantagens práticas.
Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura

Qual é a diferença entre processadores de 64 bits e 32 bits? Saiba o que muda na arquitetura
Fonte: Tecnoblog