Il mondo dei processori ha visto un’evoluzione continua negli ultimi decenni in termini di “bit”, con CPU che sono passate da 4 a 64 bit. Tuttavia, ormai da diversi anni ci siamo fermati a questo punto e nessuno al momento sta parlando di “nuovi processori a 128 bit”. Perché sembra che questa evoluzione si sia fermata qui? Cosa rappresentano questi bit? Ci saranno in futuro processori a 128 bit?
Che cosa sono i "bit"?
Il bit è l’unita di misura del sistema numerico binario, in pratica la base del modo in cui funzionano i computer. Il linguaggio binario è composto da tanti "1" e "0" e il bit costituisce il singolo elemento, una sorta di contenitore che può assumere una di queste due cifre. Di conseguenza, i dati sono rappresentati da lunghe sequenze di 1 e 0.
Un sistema a 1 bit sarebbe molto limitato nel tipo e nella complessità di dati che può gestire, considerando che quest'ultimi, come abbiamo detto, possono essere solo 1 o 0. Se prendiamo un sistema a due bit, le combinazioni, e di conseguenza la complessità, dei dati aumenta poiché potremmo avere "00", "01", "10" e "11".
Proseguendo con questo ragionamento, un sistema a quattro bit può immagazzinare tutte le combinazioni di 0 e di 1 su quattro “celle”, cioè parliamo di 16 combinazioni. Un sistema a 64 bit può gestire dati molto complessi, considerando che parliamo di 264 combinazioni. A questo punto abbiamo capito che avendo a disposizione lo “spazio” offerto dai sistemi a 64 bit, è possibile gestire dei dati molto complessi.
In termini più “fisici”, quando si parla di bit di un processore, quello che viene influenzato è:
- la massima dimensione dei valori gestibili, che è quello che abbiamo appena visto
- la massima memoria indirizzabile, cioè la quantità di memoria a cui un core di un processore può accedere per prelevare i dati
- la dimensione dei registri utilizzati dalla CPU, che è direttamente collegata alla dimensione dei valori
Quest’ultimo parametro significa che se volete gestire un dato composto da più di 20 valori, tecnicamente con un processore da 64 bit è possibile farlo.
È necessario specificare che le caratteristiche appena descritte non sono scolpite nella pietra. Un processore a 32 bit può utilizzare dei controller di memoria a meno bit, quindi avere accesso a un minor quantitativo di memoria. Tuttavia, quello che non può accadere è il contrario, cioè un processore a 32 bit non può indirizzare la quantità di memoria di uno a 64 bit.
Perché non ci sono processori a 128 bit in commercio?
Sorge spontanea una domanda: perché i produttori non creano processori a 128 bit, magari non tanto per la quantità di memoria gestibile, che oggi è più che sufficiente, ma per gestire dati ancora più complessi e poter così creare delle applicazioni maggiormente intelligenti e performanti?
Non esiste, ad oggi, un motivo “ufficiale” del perché non esistono processori del genere, bensì c'è una serie di motivazioni diffuse nell’industria su cui c’è un accordo generale. Inoltre, per dirla in maniera molto semplice, il motivo per cui non esistono processori a 128 bit è che, sostanzialmente, non ne abbiamo bisogno.
Se volessimo una CPU che gestisca singoli dati più complessi, questa dovrebbe avere anche una potenza tale da riuscire a farlo. Quindi si parla non solo di efficienza dell’architettura, ma anche di velocità elevata, perché le operazioni da fare sono tante e devono essere effettuate velocemente. Avere una CPU in grado di processare dati molto complessi ma che impiega molto tempo per effettuare le sue operazioni, avrebbe poco senso perché non si guadagnerebbe in prestazioni e velocità dei computer.
Oltretutto, già oggi si possono gestire dati complessi che, tecnicamente, eccedono quello che permettono di fare i 64 bit. Semplicemente un dato complesso viene suddiviso in più parti per essere gestito. I processori moderni sono ormai tutti multi core e ogni core può concorrere alla gestione di questi dati complessi. Quando si fa riferimento a quanto gestibile con un processore a 64 bit, il limite dettato dal numero di bit è legato alla singola operazione o al singolo dato e può essere aggirato facilmente, come detto, con più calcoli e l’intervento di più core.
Una CPU a 128 bit sarebbe molto più complessa da produrre rispetto a quelle a 64 bit e anche più aperta a vulnerabilità, considerando che molti “attacchi” che vengono portati avanti oggi a livello di CPU usano alcune falle nella gestione dei dati. Inoltre, va considerato che un processore più complesso è anche più costoso e noi utenti finali dovremmo pagare di più senza ottenere un reale beneficio. Infine, una nuova architettura a 128 bit richiederebbe di rivedere anche tutto il software. Per tutti questi motivi, oggi un processore a 128 bit non è particolarmente utile e i 64 bit non rappresentano assolutamente un limite.
In chiusura, vogliamo ricordare che ad oggi esistono soluzioni oltre i 64 bit, ma non si tratta di classiche CPU, bensì di componenti specializzate per effettuare attività specifiche e che lavorano su set di dati particolari. In aggiunta, esistono soluzioni logiche che permettono di lavorare su dati a 128 bit o superiori semplicemente sfruttando le architetture moderne per creare dei sistemi virtuali a più bit. Questo conferma che i chip fisici con oltre 64 bit non sono realmente necessari per affrontare le sfide tecnologiche moderne.
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