Jaka jest maksymalna ilość pamięci RAM, którą teoretycznie można umieścić w 64-bitowym komputerze?

Większość ludzi przechodzi od 32-bitowego przetwarzania do 64-bitowego, aby przekroczyć limit pamięci 4 GB, ale jak to zrobić daleko możesz przekroczyć ten limit po wejściu w królestwo 64-bitowych komputerów?

Dzisiejsza sesja pytań i odpowiedzi przychodzi do nas dzięki uprzejmości SuperUser - poddziału Stack Exchange, opartego na społecznościach grupowania stron z pytaniami i odpowiedziami. Zdjęcie: Petr Kratochvil.

Pytanie

Czytnik SuperUser KingNestor jest ciekawy ile pamięci RAM może pomieścić 64-bitowy komputer:

Czytam książkę komputerową mojego komputera i widzę, że w 32-bitowym procesorze x86 licznik programu jest 32-bitowy.

Tak więc liczba bajtów, które może adresować to 2 ^ 32 bajty lub 4 GB. Więc to ma sens, że większość maszyn 32-bitowych ogranicza ilość pamięci RAM do 4GB (ignorując PAE).

Czy mam rację zakładając, że maszyna 64-bitowa mogłaby teoretycznie adresować 2 ^ 64 bajty lub 16 eksabajty z ram?!

Exabajty, które mówisz? Teraz, nie bądźmy zachłanni. Z przyjemnością rozpoczynamy terabajtem lub dwoma.

Odpowiedź

Odpowiedzi na zapytanie KingNestor są interesującą mieszanką praktycznych i teoretycznych rozważań. Matt Ball wskakuje z teoretyczną odpowiedzią:

Teoretycznie: 16,8 miliona terabajtów. W praktyce: obudowa komputera jest trochę za mała, aby zmieścić całą pamięć RAM.

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

Conrad Dean wskakuje z notatką o tym, jak całkowicie niepraktyczne byłoby maksymalne wykorzystanie teoretycznego limitu pamięci RAM przy użyciu dzisiejszej technologii:

Aby uzupełnić odpowiedź Matta Ball'a, obecny największy pendriffa, jaki mogę znaleźć w jednym konkretnym sklepie internetowym, to 32GB. Pobiegłoby to 32 z nich do 1 terabajta. Około pół cala na patyk prowadzi nas do poświęconej 16 cali przestrzeni na płycie głównej dla terabajta komercyjnego taranu. Osiągnięcie 16,8 miliona terabajtów wymagałoby płyty głównej 422,42 mil. Odległość z LA do Nowego Jorku wynosi około 2141 mil, więc płyta główna będzie się rozciągać w całym kraju iz powrotem, aby pomieścić tyle pamięci RAM.

Oczywiście jest to niepraktyczne.

Co powiedziemy, nie umieściliśmy pamięci RAM w jednym rzędzie, jak na większości płyt głównych, ale zamiast tego umieściliśmy je obok siebie. Chcę powiedzieć, że przeciętny kij barana ma około sześciu cali długości, więc jeśli pozwolimy na pół cala szerokości, możemy mieć kwadratową jednostkę 12 pałek barana na 6 cali kwadratowych. Nazwijmy ten kwadrat płytką RAM. Płyta RAM-u zawiera 384 GB pamięci RAM. Osiągnięcie wymaganych 16,8 miliona terabajtów w płytkach o pojemności 384 GB zajmowałoby 44,8 miliona płytek. Bądźmy niechlujni i używajmy pierwiastka kwadratowego z tego, aby wywnioskować, że pasuje to do kwadratu 6693 na 6694 płytkach lub 13 386 na 13 388 stopach, który jest wystarczająco blisko do 2,5 stóp kwadratowych, wystarczający, by pokryć śródmieście Seattle w cieniu, jakby nie mieli wystarczająco dużo, aby narzekać.

Na koniec David Schwartz zauważa, że ​​nawet teoretyczna granica zostaje ugrzęziona przez obecną architekturę procesora:

Zauważ, że żaden istniejący 64-bitowy procesor x86 nie może tego zrobić. Ich pamięci podręczne nie mają wystarczającej liczby znaczników, ich magistrale adresowe nie mają wystarczającej szerokości i tak dalej. 46-bitów (8 TB) to maksimum dla wielu nowoczesnych procesorów x86.

Czy masz coś do dodania do wyjaśnienia? Dźwięk w komentarzach. Chcesz przeczytać więcej odpowiedzi od innych użytkowników Stack Exchange, którzy znają się na technologii? Sprawdź cały wątek dyskusji tutaj.