Apakah Jumlah Maksimum RAM yang Anda Bolehkah Secara Teorinya Dimasukkan ke Komputer 64-bit?

Kebanyakan orang menaik taraf daripada pengkomputeran 32-bit untuk pengiraan 64-bit untuk meletupkan had 4GB RAM, tetapi bagaimana jauh bolehkah anda meletupkan had itu apabila anda telah masuk ke dalam bidang komputer 64-bit?

Sesi Soalan & Jawapan hari ini datang kepada kami dengan ihsan SuperUser - satu bahagian dari Stack Exchange, sebuah kumpulan laman web Q & A yang didorong oleh komuniti. Imej oleh Petr Kratochvil.

Soalan

Pembaca SuperUser KingNestor ingin tahu tentang berapa banyak RAM komputer 64-bit boleh tahan:

Saya membaca melalui buku seni bina komputer saya dan saya melihat bahawa dalam CPU x86, 32bit, kaunter program adalah 32 bit.

Oleh itu, bilangan bait yang dapat dituju ialah 2 ^ 32 bait, atau 4GB. Jadi masuk akal bagi saya bahawa kebanyakan mesin 32 bit mengehadkan jumlah ram ke 4gb (mengabaikan PAE).

Saya betul-betul menganggap bahawa mesin 64bit secara teorinya boleh menangani 2 ^ 64 bait, atau 16 exabytes daripada ram?!

BI yang awak katakan? Sekarang, sekarang, jangan 'tidak tamak. Kami gembira untuk memulakan dengan terabyte atau dua.

Jawapan

Jawapan kepada pertanyaan KingNestor adalah gabungan yang menarik bagi pertimbangan praktikal dan teori. Matt Ball melompat betul dengan jawapan teoritis:

Secara teorinya: 16.8 juta terabytes. Dalam amalan: kes komputer anda sedikit terlalu kecil untuk menyesuaikan semua RAM itu.

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

Conrad Dean melompat dengan nota mengenai betapa tidak praktikalnya untuk memaksimumkan had RAM teoritis menggunakan teknologi hari ini:

Untuk menambah jawapan Matt Ball, RAM terbesar saat ini saya dapat mencari pada satu peruncit dalam talian tertentu adalah 32GB. Ia akan mengambil 32 daripada ini untuk mencapai 1 terabyte. Pada kira-kira separuh inci setiap batang ini membawa kita ke ruang 16 inci yang ditujukan pada papan induk anda untuk terabyte ram komersial. Untuk mencapai 16.8 juta terabytes memerlukan motherboard 4,242.42 batu. Jarak dari LA ke NYC adalah kira-kira 2141 batu, jadi motherboard akan meregangkan di seluruh negara dan kembali untuk menampung RAM yang banyak.

Jelas sekali ini tidak praktikal.

Bagaimana pula kita tidak meletakkan RAM kita semua dalam satu baris seperti pada kebanyakan papan induk, tetapi sebaliknya meletakkan mereka bersebelahan. Saya ingin mengatakan batang rata ram adalah kira-kira enam inci panjang, jadi jika kita membenarkan separuh inci untuk lebar, anda boleh mempunyai unit persegi 12 batang ram di 6 inci persegi. Mari kita panggil persegi ini jubin RAM. Jubin RAM kemudian memegang 384GB RAM. Untuk mencapai 16.8 juta terabytes yang diperlukan dalam jubin 384GB akan mengambil 44.8 juta jubin. Marilah berantakan dan gunakan akar kuadrat itu untuk menyimpulkan bahawa ini akan sesuai dengan segi empat segi 6693 oleh 6694 jubin, atau 13,386 dengan 13,388 kaki, yang cukup dekat dengan 2.5 kaki persegi, cukup untuk menampung pusat bandar Seattle dalam bayangan, seolah-olah mereka tidak mempunyai cukup untuk mengeluh.

Akhirnya, David Schwartz mencatatkan bahawa walaupun had teoretikal akan terjejas oleh seni bina CPU semasa:

Perhatikan bahawa tiada pemproses x86 64-bit yang ada sebenarnya boleh melakukan ini. Cache mereka tidak mempunyai bit tag yang cukup, bus alamat mereka tidak mempunyai lebar yang cukup, dan sebagainya. 46-bit (8TB) adalah maksimum untuk banyak CPU x86 moden.

Mempunyai sesuatu untuk menambah penjelasannya? Bunyi dalam komen. Ingin membaca lebih banyak jawapan dari pengguna Stack Exchange yang berteknologi tinggi? Lihat thread perbincangan penuh di sini.