64 лучше, чем 32?

Камилл Ахметов

Windows XP 64-Bit Edition, созданная специально для нового процессора Intel Itanium, отличается от 32-разрядных версий Windows XP поддержкой очень больших объемов памяти (до 16 Гбайт оперативной и до 16 Тбайт виртуальной памяти) и встроенной возможностью симметричной многопроцессорной работы (стандартно с двумя процессорами Itanium). При этом она может работать как с новыми 64-разрядными, так и со старыми 32-разрядными приложениями, и среда ее будет абсолютно привычна и пользователям, имевшим дело с прежними версиями Windows, и Win32-разработчикам.

Правда, это только раньше можно было однозначно утверждать, что передовой микропроцессор и новая версия операционной системы, созданная специально для него, — это именно то, что нужно. Intel Itanium не призван сразу заменить существующие 32-разрядные системы. Его выпустили для тех пользователей, которых уже сегодня не устраивают ограничения на объем памяти (не более 2 Гбайт) в 32-разрядных системах.

Однако надо сказать, что таких пользователей уже достаточно много. Сегодня доступ к гигабайтам или даже терабайтам данных в реальном времени и радикальное повышение производительности операций с плавающей точкой нужны миллионам пользователей в бизнесе, машиностроении и науке. Миллионы потенциальных пользователей, среди которых, с одной стороны, 3D-аниматоры и постановщики спецэффектов, а с другой — ученые и инженеры, — достаточное основание для того, чтобы не медлить с выпуском 64-разрядной версии ОС.

Windows XP 64-Bit Edition и семейство процессоров Intel Itanium должны удовлетворить множество назревших потребностей бизнеса. Среди таких задач — электронная коммерция, извлечение и анализ данных (data mining), интерактивная обработка транзакций, требующая больших объемов памяти высококачественная графика, сложные математические вычисления и высокоэффективные приложения мультимедиа.

Дополнительная вычислительная мощь позволит разработчикам игр и аниматорам сократить время расчета моделей или сцен, а также работать с полностью просчитанными трехмерными моделями, а не с каркасным их представлением. Способность оперировать при разработке полностью просчитанными моделями дает аниматорам и разработчикам невиданную свободу творчества.

При проектировании таких изделий, как автомобили и самолеты, выполняется огромный объем сложных математических вычислений с плавающей точкой для определения критических и обычных характеристик различных материалов. Кроме того, проектировщики смогут смоделировать реальные ситуации, например, аварию, и использовать результаты моделирования для совершенствования проекта изделия.

Электронная коммерция привела к невиданному росту объемов данных, которые приходится обрабатывать и анализировать клиентам и банкам. При анализе данных и тенденций, анализе ценообразования и заключении сделок компьютерные системы должны почти мгновенно выполнять вычисления с плавающей точкой с большими объемами данных. Windows XP 64-Bit Edition позволит сразу загружать в память именно такие большие объемы.

Итак, Windows XP 64-Bit Edition — масштабируемая платформа для нового поколения приложений на основе интерфейса Win64 API, обеспечивающая более высокую производительность, чем 32-разрядные системы, и обработку очень больших объемов данных.

Для Windows XP 64-Bit Edition требуется 64-разрядная системная плата и набор
микросхем (чипсет), поставляемый Intel и некоторыми OEM-поставщиками.

Windows XP 64-Bit Edition поддерживает до 16 Гбайт оперативной и 16 Тбайт виртуальной
памяти, что ускоряет работу приложений с большими объемами данных. Приложения
предварительно загружают в виртуальную память существенно больше данных и быстрее
взаимодействуют с процессором Intel Itanium. Тем самым сокращается время загрузки
в виртуальную память, а также время поиска, чтения и записи на устройства постоянного
хранения данных.

Сравнение 64-разрядной и 32-разрядной архитектур

Windows XP 64-Bit Edition оптимизирована для работы на процессорах Intel Itanium
и использует такое их преимущество, как технология параллельной обработки команд
с явным параллелизмом (Explicitly Parallel Instruction Computing, EPIC), которая,
в отличие от системы команд IA-32 (x86), позволяет процессорам Intel Itanium
выполнять одновременно до 20 операций.

В Windows XP 64-Bit Edition используются и преимущества повышенной производительности операций с плавающей точкой, или большего числа элементарных вычислительных операций в единицу времени, на процессоре Intel Itanium. Процессор с частотой 800 МГц в максимуме производительности способен достичь скорости вычислений до 6,4 гигафлопс. Это ощутимая мощь для требующих огромного объема вычислений приложений, которые используются в системах механического автоматизированного проектирования (Mechanical Computer Aided Engineering, MCAE) или в сфере финансов.

Для обеспечения максимальной производительности и масштабируемости Windows XP 64-Bit Edition поддерживает до двух процессоров Intel Itanium в симметричной конфигурации.

Реализация уровня эмуляции "Windows over Windows 64" (WOW64) x86 в Windows XP 64-Bit Edition обеспечивает поддержку как 64-разрядных технических приложений, так и 32-разрядных бизнес-приложений. Подсистема WOW64 изолирует 32-разрядные приложения от 64-разрядных, предотвращая конфликты при доступе к файлам и реестру. Поддерживаются консольные приложения и приложения с графическим интерфейсом пользователя, а также приложения-службы. Система обеспечивает взаимодействие между 32- и 64-разрядными режимами для таких операций, как "вырезка и вставка", и для COM. Однако 32-разрядные процессы не в состоянии загружать 64-разрядные DLL, а 64-разрядные процессы — 32-разрядные DLL-библиотеки.

64-разрядное оборудование обратно совместимо со многими 32-разрядными приложениями, однако 32-разрядные приложения все-таки лучше работают в 32-разрядной архитектуре. WOW64 предназначен для поддержки 32-разрядных рабочих приложений, предоставляя широкий простор для творчества и сотрудничества.

Система Windows XP 64-Bit Edition содержит те же служебные программы, что и 32-разрядные версии Windows. Поэтому пользователи, знающие 32-разрядные версии Windows, легко смогут работать и с 64-разрядной версией. Установка, конфигурирование и управление выполняются по существу точно так же. Интерфейс пользователей, администраторов и персонала технической поддержки в 64-разрядной Windows тоже очень похож на интерфейс 32-разрядной Windows XP. Благодаря этому организации могут использовать в качестве стандартной одну ОС на всех рабочих местах пользователей, что существенно сокращает усилия и затраты на управление.

Разработчик с навыками программирования 32-разрядных приложений будет столь же комфортно себя чувствовать в среде Windows на процессоре Itanium. А программисты, создающие приложения для 64-разрядной Windows, обнаружат, что среда разработки практически не отличается от среды для 32-разрядной Windows. Интерфейс прикладного программирования Microsoft Win64 аналогичен Microsoft Win32 API. В 64-разрядной среде разработки поддерживается тот же набор функций, что и в 32-разрядной, в том числе пользовательский интерфейс и модель программирования, работа сети, безопасность, графика, мультимедиа, служба каталогов, Plug and Play и инструментальные средства. Корпорация Microsoft утверждает, что многие из функций Win32 изначально были готовы для новой вычислительной платформы. Некоторые функции изменились, для работы на новой платформе их пришлось модифицировать.

Platform SDK поддерживает новые типы данных для создания указателей и связанных с ними переменных, соответствующих особенностям работы 64-разрядных программ. Другими словами, разработчики получили возможность компилировать один и тот же код для работы и на системах Win32, и на Win64.

Windows XP 64-Bit Edition на новых системах с процессором Itanium будут выпускать несколько OEM-поставщиков. На данный момент известны некоторые из них — Dell Computer, Hewlett-Packard, IBM, Fujitsu-Siemens, Hitachi. Когда рабочие станции с процессором Itanium станут широкодоступными, Microsoft разрешит OEM-поставщикам поставлять Itanium-системы с предварительной версией Windows XP 64-Bit Edition, которой будет обеспечена поддержка. Эта поддержка будет предоставляться на протяжении 30 дней после выпуска Windows XP, после чего для ее продолжения покупатели должны будут обновить систему до финальной версии, которую они получат у OEM-поставщиков. Планируется поставлять английскую, французскую, немецкую и японскую версии.

Впрочем, стоит повторить, что первые выпускаемые образцы систем на Intel Itanium предназначены прежде всего для опытного развертывания, а также для первых заказчиков, которых не устраивают существующие ограничения на объем памяти в 32-разрядных системах. Для пользователей, которые работают только с 32-разрядными приложениями и которых устраивает объем памяти, меньший 2 Гбайт, вполне достаточно существующих 32-разрядных систем.