Az igaz, hogy a processzor 2^64 bytenyi memóriát tud kezelni?

Nem, nem igaz.

Inkább az a helyes kifejezés, hogy 2^64 memóriablokk címezhető.

Ez nem egyenlő ennyi bájttal, több okból sem.

A kérdés főcíme, hogy "A" processzor képes ennyit, ez nem igaz. Ez csak a 64 bites processzorra igaz. A 32 bites rendszereken 4 Gib címezhető, de sokféle más architektúra is létezik. Szükség esetén (például ha óriási adathalmazt tekintünk, mint a teljes google-adatbázis) simán lehet olyan processzort építeni, ami 128 vagy 256... bites.

Következő megjegyzés: a processzor egyéb okokból csak egy részét képes a címtérnek memóriának felhasználni, többek között azért is, mert nem különül el a perifériák/adattárolók címe, így ugyanazon a (64) biten osztozik a memória, a merevlemez, a dvd meghajtó, a videókártya, és az ethernet port is például. Ez az egyik fő oka, hogy 32 bites windows-on nem képes az operációs rendszer 4 GiB memóriát kezelni, csak 3-at (a maradék 1 GiB-et szétosztja a többi között, a legnagyobb rész a videómemóriára megy el).

2^32 = 4 GiB

2^64 = 16'777'216 TiB

Elméletileg igen, de a gyakorlatban a maximális érték azért jóval kevesebb, és függ a procin kívül más tényezőktől - pl. az alaplaptól - is.

De alapvetően igaz, hogy ennyi bájtot képes megcímezni. (#2 - oké, ennyi memóriablokkot, de a gyakorlatban ez azt jelenti, hogy annyi bájtot.)

Hogy ez brutálisan sok? Most annak tűnhet. Amikor először kezdtem PC-vel foglalkozni - '90-es évek -, akkor a gépem hazai viszonylatban némileg átlag felettinek minősült a 486-os procijával, és a 16 MB RAMjával. Az összes ismerősömnek 4, vagy 8 MB RAM volt a gépében, de volt, akinek egy 1 MB-os 286-osa volt. A 128 MB is elképzelhetetlen nagynak tűnt, és amikor beszéltünk a 32 bites procik 4 GB-os memóriakorlátjáról, kb. a "soha nem lesz annyi memória egy gépben" volt az egybehangzó vélemény. Irreálisan nagynak tűnt abból kiindulva, hogy 8 MB-tal is már tök kényelmesen meg lehetett lenni, a 16 szinte mindenre elég volt, a 32 pedig már enyhe túlzásnak hatott.

Aztán múltak az évek, jött a Windows 95 és a 98, amikhez azért már jó volt a 32, illetve 64 MB; aztán az XP, aminek az első kiadása ugyan elnyöszörgött 64 MB-tal, de ha az ember nem akart szenvedni, 256 kellett legalább. A Win7 2 GB alatt szintén csak macera, innentől pedig már ismerős a történet. Most ott tartunk, hogy a 4 GB már kevés. Linuxon még oké, ha az ember nem akar virtualizálni, meg gigabájtos videófájlokkal dolgozni, akkor 4 GB nagyjából elég. De Windowsnál ennyivel csak szenvedni lehet. 20-25 év alatt eljutottunk oda, hogy ami egykor tudományos fantasztikumnak tűnt, az most már a "gagyi" kategória.

A 16 millió terabájt is most elképzelhetetlenül soknak tűnik, de az eddigiek alapján nem elképzelhetetlen, hogy valamikor az is kevés lesz. Gyanítom, itt azért 25 évnél több kell majd, de abból kiindulva, hogy a mostani gépemben az első PC-m memóriájának ezerszerese van... (oké, 1024-szerese, csak hogy pontosak legyünk...)

Ha még azt is hozzátesszük, hogy előtte Commodore 64-em volt, 64 kilobájt (!) RAMmal, ami a VIC-20 5 kilobájtjához képest óriási volt...

Apró kiegészítés (#2): a 32 bites Windows képes lenne 4 GB memóriát kezelni, és így nem igaz, hogy 3 GB-ot kezel. Az adott rendszertől függ, hogy mennyit képes kezelni. Általában 3,5 GB-ot, de van, hogy csak 3-at, sőt, olyat is láttam, ami csak 2-t tudott. Ennek az oka a némileg átgondolatlan tervezés. Vagy ha úgy tetszik, az, hogy az egyes részegységek nem 100%-ig kompatibilisek egymással. Ami eddig nem volt probléma, de ahogy kezdett "betelni" a 32 bites címterület, ez az évtizedek óta szunnyadó probléma hirtelen előjött. Megoldás persze volt rá a PAE (fizikai cím kiterjesztés) formájában, és pl. a 32 bites Linuxok többsége (kivéve, amelyikben non-PAE kernel van) lazán kezeli nem, hogy mind a 4 GB-ot, de ennél többet is, csak a Microsofnak ezt sem sikerült implementálni. Ahol igen, ott is eléggé bénácskán.

A 64 bites architektúra képes megcímezni, és kezelni ennyi RAM-ot. Elméletben. Mert a gyakorlatban nincs meg mind a 64 bitnyi címvezeték, pont azért, mert egyelőre még nincs szükség rá. Nem lenne olyan hú, de nagy kunszt, ahová 32, vagy 48 vezetéket el tudnak húzni, oda a 64 sem lenne fizikailag megoldhatatlan, csak... feleslegesen nem akarják a költségeket növelni. :-)

De ha egyszer (10-20-30 év múlva) elérünk oda, hogy tényleg felmerül rá az igény, akkor nem kell az architektúrát megváltoztatni, csak ténylegesen be kell húzni a maradék vezetékeket is.