32-bit dan 64-bit mengacu pada arsitektur processor. Processor 32-bit artinya register-registernya (unit penyimpanan data terkecil di dalamnya) berukuran 32 bit. Sedangkan processor 64-bit artinya register-registernya berukuran 64 bit.
Register-register inilah yang digunakan untuk melakukan macam-macam operasi. Misalnya c = a + b, maka register "eax" akan me-load nilai dari "a" (di memory), kemudian pada register "eax" ditambahkan nilai dari "b", lalu "eax" ditulis ke memory pada posisi variabel "c" )
Pengaruh ukuran register terhadap kecepatan:
Setiap proses baca/tulis dari memory (disebut dengan load/store) membaca/menulis informasi sebesar ukuran register; maka register 64-bit potensial membaca/menulis memory 2x kecepatan register 32-bit.
Tapi ini teoretis saja, karena kenyataannya prosesor juga menghabiskan waktu untuk melakukan hal-hal lain selain load/store, seperti pemrosesan matematis, vector-processing, dll.
Pengaruh ukuran register terhadap presisi:
Secara simplistik: Makin panjang register, makin banyak angka di-belakang-koma yang bisa dihitung secara akurat.
Sebagai gambaran: Misalkan resolusi bilangan real pada 32-bit adalah 0.0001, maka resolusi bilangan real pada 64-bit bisa mencapai 0.0000001 (jadi jauh lebih presisi).
Pengaruh ukuran register terhadap ukuran memori:
Salah satu dari sekian banyak register adalah "addressing register". Addressing register (atau registers, kalau lebih dari satu) adalah register yang memiliki fungsi 'menunjuk' ke alamat tertentu dalam memory. Jangkauan (range) penunjukan ini disebut dengan istilah memory space.
Pada arsitektur 32-bit, addressing registers mampu 'menunjuk' posisi memory dari 0 s/d 4'294'967'295 (4 GiB - 1). Inilah yang mengakibatkan muncul "batasan 4 GiB" pada sistem berbasis arsitektur 32-bit.
Pada arsitektur 64-bit, addressing registers mampu 'menunjuk' posisi memory dari 0 s/d 18'446'744'073'709'551'615 (16 EiB - 1). Seperti kita lihat, tidak ada lagi 'batasan 4 GiB' pada sistem berbasis arsitektur 64-bit.
Pengaruh ukuran register terhadap dataset:
"Dataset" adalah istilah untuk 'seperangkat data yang di-load ke dalam memory untuk diproses dan (optionally) ditulis kembali ke hard disk'.
Sistem 32-bit terbatas pada dataset sebesar (2^32)-1, atau (4 GiB - 1). Mengingat sebagian memory harus digunakan untuk OS dan program database yang bersangkutan, maka biasanya dataset nya hanya sebesar 1-2 GiB saja.
Artinya, sebuah database yang berukuran, katakanlah, 20 GiB (tidak asing dalam konteks perusahaan besar), harus diproses 10~20x.
Sistem 64-bit tidak memiliki batasan di atas. Dia dapat me-load dataset sebesar ketersediaan memory. Artinya, database 20 GiB di atas dapat di-load seluruhnya (asal memory mencukupi), diproses dalam sekali jalan saja.
-----
Agar supaya kita dapat memperoleh keunggulan sistem 64-bit, maka baik software dan hardware harus mendukung.
Software 32-bit jalan di hardware 64-bit tidak bisa memanfaatkan kelebihan arsitektur 64-bit. (Software hanya akan menggunakan 32-bit saja dari 64-bit yang tersedia; 32-bit sisanya tidak dikenali) ==> disebut mode 32-bit.
Sebaliknya, software 64-bit tidak bisa jalan di hardware 32-bit karena kebutuhannya akan lebar register 64-bit tidak bisa dipenuhi.
Semua OS & Komputer saat ini telah mendukung arsitektur 64-bit. Dari Windows, Linux dan Mac (OS X)
Kelebihan dan kekurangan
Kita sudah melihat kelebihan dari arsitektur 64-bit.
Sekarang kekurangannya:
Banyak Software yang masih berjalan pada arsitektur 32-bit, sehingga walaupun processor sudah mendukung 64-bit kinerja komputer tidak berjalan maksimal.
Mengapa bisa begitu?
Komputer adalah benda yang sangat kompleks. Untuk bisa berguna bagi manusia, komputer perlu melakukan apa yang disebut "Input/Output" (I/O). Contoh I/O adalah kirim/terima data via LAN, kirim gambar ke Monitor via VGA Card, dll.
Nah, semua tindakan I/O membutuhkan buffer. Sebagai contoh, kita kenal "memory VGA" pada VGA Card; itu sebetulnya adalah buffer untuk membantu VGA Card menampilkan gambar di monitor.
Masalahnya, agar I/O bisa berlangsung dengan mulus dan cepat, 'buffer' ini perlu mendapatkan alamat. Dan alamat ini di ambil dari memory space. Hal ini terjadi meskipun komponen pelaksana I/O ini memiliki buffernya sendiri (contoh: VGA Card terbaru dari NVidia / ATI biasanya punya minimal 256 MiB RAM pada card nya). Tetap saja memori pada card tersebut akan dipetakan ke memory space.
Agar tidak bentrok dengan Sistem Operasi, yang biasanya di-load ke dalam memory 'rendah' (Bottom Memory = memory dengan alamat kecil), maka biasanya pemetaan buffer ini dilakukan di memory 'tinggi' (Top Memory = memory dengan alamat besar, atau dihitung mundur dari alamat memori terbesar (2^32)-1)
Catatan: Ini juga alasan yang menyebabkan RAM komputer kalau terpasang 4 GiB hanya akan bisa dipakai Max 3,25 GiB (atau kalau untung 3,5 GiB), ada yang 'hilang' karena 'tertutupi' oleh buffer dari komponen I/O.
Nah, pada arsitektur 64-bit, hal yang sama pun dilakukan: Buffer untuk I/O dipetakan ke Top Memory. Masalahnya, Top Memory pada arsitektur 64-bit jelas terletak pada posisi yang berbeda dengan Top Memory pada arsitektur 32-bit.
Jadi begitulah bedanya arsitektur 32-bit dengan 64-bit.
