Medan konceptet med ett "128-bitars operativsystem" ofta diskuteras, är det viktigt att förstå att det
inte verkligen finns i konsumentutrymmet . Vi arbetar för närvarande i en 64-bitars värld. Hoppet från 32-bitars till 64-bitars gav betydande fördelar, men ett hopp till 128-bitars skulle inte erbjuda samma typ av lätt realiserade fördelar.
Låt oss bryta ner de hypotetiska fördelarna och varför de inte har realiserats:
hypotetiska fördelar (om ett livskraftigt 128-bitars operativsystem fanns):
* mycket ökat adresserbart minne: Detta är den största och oftast citerade fördelen.
* 32-bit: Kan adressera maximalt 4 GB RAM. Detta blev en allvarlig flaskhals.
* 64-bit: Kan adressera 2^64 byte (16 exabyte) av RAM. Detta är långt utöver vad som för närvarande är praktiskt eller överkomligt för de flesta system.
* 128-bit: Kan adressera en förbluffande stor mängd RAM (2^128 byte). Vi pratar om en skala som är praktiskt taget meningslös med den aktuella tekniken. För sammanhang är det mer minne än vad som möjligen kan användas även av de största superdatorerna inom överskådlig framtid.
* Impact: Med teoretiskt oändligt minne kan applikationer ladda massiva datasätt i RAM för extremt snabb åtkomst. Föreställ dig att bearbeta hela genomsekvenser, simulera komplexa fysiska fenomen på atomnivåer eller köra enorma AI -modeller utan att byta på disken.
* Förbättrad prestanda för mycket stora datasätt: Större datatyper kan behandlas mer effektivt. Istället för att behöva dela upp ett stort antal i mindre bitar (t.ex., som representerar ett stort heltal med flera 64-bitars heltal), kunde ett 128-bitars operativsystem potentiellt hantera dem naturligt. Detta kan leda till vissa prestationsvinster i specialiserade applikationer.
* Förbättrad säkerhet (teoretiskt): Större adressutrymmen kan i teorin göra det svårare för angripare att utnyttja minnes sårbarheter.
* Adress Space Layout Randomization (ASLR): Denna säkerhetsteknik randomiserar platserna för viktiga datastrukturer i minnet för att göra det svårare för angripare att förutsäga var de hittar dem. Ett 128-bitars adressutrymme skulle erbjuda ett astronomiskt större intervall för ASLR, vilket gör exploater betydligt svårare att utföra.
* Pointer Authentication: En 128-bitars arkitektur kan potentiellt använda några av de extra bitarna i pekare (minnesadresser) för att lagra autentiseringsinformation. Detta kan göra det svårare för angripare att manipulera med pekare.
Varför dessa fördelar inte har realiserats (och varför 128-bitar är osannolikt snart):
* minskande avkastning: Övergången från 32-bitars till 64-bitars gav en betydande och omedelbart användbar fördel:tillgång till mer RAM. De teoretiska fördelarna med 128-bitar är så långt bort från nuvarande tekniska begränsningar att de erbjuder liten praktisk nytta *just nu *.
* Komplexitet och kostnad:
* Hårdvarudesign: Att utforma och tillverka 128-bitars CPU:er skulle vara betydligt mer komplexa och dyra än 64-bitars CPU:er.
* Programvaruutveckling: Omskrivning av befintlig programvara (operativsystem, applikationer, förare) för att fullt ut dra nytta av en 128-bitars arkitektur skulle vara en monumental uppgift som kräver betydande investeringar och ansträngningar. Den nuvarande 64-bitars kodbasen är enorm.
* Compiler Development: Nya kompilatorer skulle behövas för att generera 128-bitars kod effektivt.
* Brist på verkliga behov: Vi är * inte * för närvarande begränsade av adressutrymmesbegränsningar på något betydande sätt. 64-bitarsystem kan hantera mycket mer minne än som är praktiskt taget användbart. Problemen vi står inför i datoranvändning idag är mer relaterade till bearbetningskraft (CPU/GPU), algoritmeffektivitet, datahantering och nätverksbandbredd, inte storleken på adressutrymmet.
* Alternativa lösningar: Många av de teoretiska fördelarna med 128-bitar kan hanteras på andra sätt, till exempel:
* Advanced Memory Management: Smart minneshanteringstekniker, såsom virtuellt minne och minneskomprimering, kan utnyttja tillgängligt RAM bättre.
* Distribuerad datoranvändning: Istället för att försöka passa allt i en enda maskinens minne kan du distribuera arbetsbelastningen över flera maskiner (t.ex. ett molnberäkningskluster).
* Specialiserad hårdvara: För uppgifter som kräver mycket stort antal (t.ex. kryptografi) kan specialiserade hårdvaruacceleratorer användas.
* bakåtkompatibilitet: Att introducera en 128-bitars arkitektur skulle sannolikt bryta kompatibilitet med befintlig 64-bitars programvara. Detta är ett stort problem, eftersom det skulle kräva att användare ersätter all sin programvara.
Sammanfattningsvis:
Medan 128-bitars operativsystem erbjuder teoretiska fördelar när det gäller adresserbara minne och potentiella säkerhetsförbättringar, gör det nuvarande tekniska tillståndet och bristen på pressande behov deras utveckling och utbredd adoption mycket osannolikt under överskådlig framtid. Hoppet från 32-bitars till 64-bitars drevs av en konkret begränsning (4 GB RAM-barriären). Ett hopp till 128-bitar löser inte ett * aktuellt * verkligt problem. Resurser är bättre fokuserade på att förbättra processen, minneshantering, nätverksbandbredd och mjukvaruoptimering inom det befintliga 64-bitars ramverket.
