Was bedeutet 64-Bit
Vereinfacht ausgedrückt bedeutet 64-Bit, dass der Prozessor im Vergleich zu 32-Bit dank eines doppelt so breiten Adress- und Datenbus 64 Bit gleichzeitig bzw. während eines Taktzyklus verarbeiten kann. Somit also die gleichen Aufgaben doppelt so schnell wie ein Prozessor der 32-Bit Architektur abarbeiten kann.
Um dies an einem praktischen Beispiel zu verdeutlichen stellen wir uns eine zwei Meter breite Straße vor, auf der ein LKW Waren transportiert. Haben wir nun eine vier Meter breite Straße, können wir einen doppelt so breiten LKW benutzen und theoretisch in der gleichen Zeit doppelt so viele Waren transportieren kann. So weit so gut. In der Praxis fahren auf der vier Meter breiten Straße aber auch PKW`s, die von der Verbreiterung nicht profitieren. So ist es auch zu erklären, warum in der EDV nur für 64-Bit optimierte Anwendungen auch wirklich einen Profit aus der 64-Bit Architektur ziehen können.
Neben der Geschwindigkeitssteigerung gibt es noch einen weiteren Vorteil der 64-Bit Technik. Es kann ein deutlich größerer Adressraum adressiert werden. Anstatt 232 = 4 GB können nun 264 = 16 Milliarden GB also 16 EB (ExaByte) adressiert werden.
Wer profitiert von 64-Bit
Theoretisch könnte ein 64-Bit Betriebssystem also doppelt so schnell wie das gleiche 32-Bit Betriebssystem arbeiten. In der Praxis wird dies aber niemals der Fall sein, da z.B. 2*2 auch dank 64-Bit nicht schneller berechnet werden kann (siehe LKW und PKW Vergleich weiter oben).
Es kommt also auf die Anwendungen (oder im oberen Beispiel die Fahrzeuge) an, wie gut sie die 64-Bit (bzw. die doppelt so breite Straße) ausnutzen. Besonders rechenintensive Anwendungen wie Verschlüsselungsalgorithmen, grafischen Berechnungen (Festkommaarithmetik für Computerspiele, Fraktalprogramme, Raytracing) oder Arbeiten mit Multimediaformaten (Umwandlung, Codierung) können in einer entsprechend optimierten 64 Bit-Variante deutlich schneller ablaufen.
Für andere Anwendungen wie Email, Browser oder Textverarbeitung liegt der Geschwindigkeitszuwachs allerdings im kaum messbaren Bereich.
Vorteile von 64-Bit
Ein Vorteil ist die weiter oben schon angesprochene Verdoppelung der Adressbreite und der deutlich größere Adressraum, weshalb nun theoretisch bis zu 16 EB RAM adressiert werden können. Windows 7 kann in der Praxis bis zu 128 GB an Arbeitsspeicher benutzen.
Hinzu kommt die Benutzung der sogenannten „Kernel Patch Protection“, die nur in der 64-Bit Version von Windows enthalten ist. Sie soll verhindern, dass Programmcode von Anwendungen den Kernel des Betriebssystems verändern, was in erster Linie ein Schutz gegen Rootkits sein soll. Ein weiteres Sicherheitsfeature, welches nur in der 64-Bit Version von Windows vorhanden ist, ist die Tatsache, dass alle Treiber digital signiert sein müssen um die Herkunft zweifelsfrei sicher zu stellen.
Nachteile von 64-Bit
Es gibt natürlich auch Nachteile der 64-Bit Technik.
Da alle Adresswerte 64 statt 32-Bit breit sind, verbraucht ihre Speicherung auch doppelt so viel Platz. Beim Transport zwischen Arbeitsspeicher und Prozessor werden somit doppelt so viele Bytes bewegt und es wird natürlich auch doppelt so viel Platz im Cache verbraucht. Ergebnis ist, dass erzeugte Programmdateien in der Regel 25% bis 30% größer als bei der 32-Bit Technik sind, was sich negativ auf die Ausführungsgeschwindigkeit von Anwendungen auswirken kann.
Bei Windows entfällt das auf dem „Virtual 8086 Mode“ basierte 16-Bit-Subsystem vollständig. MS-DOS oder Windows 16-Bit Programme können damit nicht mehr ausgeführt werden.
Kompatibilität von Windows 64-Bit Versionen
Dank des WOW64 (Windows in Windows 64) Emulationslayers können die 64-Bit Versionen von Windows sowohl 32-Bit als auch 64-Bit Anwendungen gleichzeitig ausführen. Bei normalen Anwendungen sollte es also keine Probleme geben. Anders sieht es bei sehr Systemnahmen 32-Bit Anwendungen aus, die durchaus Probleme bereiten können. Virenscanner oder Defragmentierungsprogramme sind solche Kandidaten. Anders sieht es bei den Treibern aus. Diese müssen zwingend im 64-Bit Format vorliegen und digital signiert sein. 16-Bit Anwendungen werden nicht mehr unterstützt.
Fazit
Gerüchte über mangelnde Verfügbarkeit von 64-Bit Treiber sollte man keinen Glauben schenken sondern selber prüfen, ob es für die eigenen Hardware-Komponenten 64-Bit Treiber gibt. In der Praxis ist die Versorgung nämlich deutlich besser als in manchen Computerforen verbreitet. Außerdem sollten Systemnahe Programme (Virenscanner, Firewall,…) auf 64-Bit Versionen überprüft werden. Wer mehr als 4GB Arbeitsspeicher verwenden möchte, kommt an der 64-Bit Version von Windows nicht vorbei.
