2 GB of 4 GB? 32-bit of 64-bit?

67 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Bovengrens
  3. 3. 64-bit Windows
  4. 4. Sneller?
  5. 5. Proef op de som!
  6. 6. Conclusie
  7. 7. Reacties

Inleiding

Het is inmiddels ruim zes jaar geleden dat AMD als eerste de komst van 64-bit desktop processors aankondigde. Marketingtechnisch was dat een goede zet; '64-bit' klinkt in de volksmond toch direct een stuk hipper dan '32-bit'. Dat de in 2003 geïntroduceerde Athlon 64 processors een stuk sneller waren dan hun voorlopers had echter weinig te maken met die extra bits, maar meer met andere vernieuwingen, zoals ondermeer de geïntegreerde geheugencontroller. Het grootste voordeel van de 64-bit functionaliteit was het kunnen aansturen van meer dan 4 GB geheugen. Dat is een hoeveelheid geheugen die in 2002, toen we voor het eerst aandacht besteedden aan 64-bit processors, nog ondenkbaar was voor desktop-PC's. Inmiddels is het voor high-end PC's eerder regel dan uitzondering.

geheugenmodules_550

Adresbus

Die grens van 4 GB heeft alles te maken met de binairewerking van een processor. Een 32-bit processor kan geheugen adresseren met een reeks van 32 enen en nullen. Een simpele rekensom op een calculator leert je dat je hiermee 2­32 = 4.294.967.296 combinaties mee kunt maken. Ofwel; een 32-bit processor kan maximaal 4.294.967.296 verschillende bytes geheugen aanspreken, wat exact neerkomt op 4 Gigabytes.

De theoretische grens van een 64-bit processor is vele malen groter: ruim 17miljoen Gigabytes om precies te zijn. In de praktijk ondersteunen de meeste moderne PC's hardwarematig maximaal zo'n 8 GB geheugen en ligt voor servers de grens tegenwoordig meestal op 64 of 128 GB. Maar ook met deze beperking is dat in alle gevallen een flinke stap vooruit in vergelijking met enkele jaren geleden.

Anno 2008 is ondersteuning van 64-bits adressering zo ingeburgerd, dat zonder uitzondering alle courante AMD en Intel processors deze functionaliteit aan boord hebben. Toch is de aankoop van alleen een dergelijke CPU niet voldoende om daadwerkelijk meer dan 4 GB te kunnen aansturen: ook het besturingssysteem moet er geschikt voor zijn. Vandaar dat de laatste jaren van alle populaire besturingssystemen moderne 64-bit versies zijn uitgebracht. Van Windows XP maakt Microsoft een paar jaar geleden al zo'n speciale versie, maar wegens de beperkte vraag kwam die alleen in het Engels op de markt. Het nieuwe Windows Vista is in alle talen én in alle uitvoeringen (Basic, Home Premium,etc.) met uitzondering van de Starter editie verkrijgbaar in zowel 32-bit als 64-bit uitvoering.

Bovengrens

Wie denkt exact 4 GB geheugen probleemloos te kunnen gebruiken in z'n PC in combinatie met een 32-bit besturingssysteem, komt bedrogen uit. Personen met een dergelijke hoeveelheid geheugen en een 32-bit versie van Windows XP of Windows Vista zal al wel eens zijn opgevallen dat Windows maximaal 3,07 GB geheugen kan aanspreken. Ofwel: bijna een kwart van het geheugen in je PC wordt niet gebruikt! Dat heeft alles te maken met een technologie die memory mapped I/O heet.

Dit komt er in feite op neer dat Windows het geheugen van andere componenten in je PC, bijvoorbeeld de videokaart, aanstuurt via een slim trucje. Een gedeelte van de beschikbare adresruimte voor normaal geheugen wordt hiervoor gebruikt en omgeleid naar het betreffende geheugen elders in de PC. Wanneer je een computer hebt met 2 GB RAM-geheugen en een 512 MB videokaart, wordt dat laatste geheugen aangesproken als zijnde een stuk virtueel geheugen tussen de 2,0 en 2,5 GB.

Aangezien bij 32-bit Windows de maximale adresruimte 4 GB bedraagt, moeten deze virtuele adressen worden afgetrokken van het bruikbare geheugen. Om driver-problemen te voorkomen, reserveert Windows altijd minimaal 976 MB voor memory mapped I/O. Wanneer je hardwarecomponenten hebt met extreem veel geheugen - bijvoorbeeld een 1 GB videokaart - wordt dit nog meer. Hoe je het ook wendt of keert: meer dan 3 GB geheugen krijg je in 32-bit Windows niet aan de praat.


Windows XP en Vista tonen in 32-bit modus bij een PC met 4 GB geheugen maximaal 3071 MB. Het nieuwe Vista SP1 toont wél de volledige 4 GB,maar schijn bedriegt; het wordt niet volledig gebruikt.

Vista SP1

Nu de aanwezigheid van 4 GB geheugen in een PC steeds gebruikelijker is geworden, zien de diverse computerleveranciers zich steeds vaker geconfronteerd met bezorgde telefoontjes van mensen die een computer kochten met 4 GB geheugen en eenmaal thuisgekomen zagen dat Windows slechts 3 GB herkende. "Is toevallig een kwart van mijn geheugen kapot?" is zodoende de laatste tijd een veel gehoorde vraag op de helpdesks van PC fabrikanten.

Om dergelijke verwarring te voorkomen heeft Microsoft in Vista SP1 de manier aangepast, waarop Windows rapporteert over de hoeveelheid geheugen die in een PC zit. De software geeft niet langer meer aan hoeveel geheugen er daadwerkelijk gebruikt kan worden, maar hoeveel geheugen er hardwarematig is geplaatst. Ofwel: mensen met 4 GB aangeheugenmodules zien in Vista SP1 32-bit nu ook daadwerkelijk 4 GB vermeld staan.

Laat je echter niet voor de gek houden: de maximale geheugengrootte die 32-bit Windows kan aanspreken is in SP1 niet veranderd. Hoewel de volledige hoeveelheid getoond wordt, blijft degrens in de praktijk dus op iets meer dan 3 GB zitten.

64-bit Windows

Om toch optimaal van 4 GB of meer geheugen gebruik te kunnen maken, is de overstap naar 64-bit Windows dan ook een vereiste. Daar zitten echter wel wat haken en ogen aan. Niet alleen op het vlak van installatie (zie hier onder ‘Hoe stap je over van 32-bit naar 64-bit Windows?'), maar ook qua werking.

Een belangrijk gegeven is dat 64-bit Windows zowel 32-bit als 64-bit programma's probleemloos naast elkaar kan draaien. Ondersteuning voor 16-bit software - uit de (pre) Windows 95 tijd - is inmiddels geschrapt, maar daar zullen maar weinig mensen echt mee zitten. Bij de 64-bit versie van Windows XP waren er nog wel de nodige compatibiliteitsproblemen wanneer je aan de slag ging met 32-bit software, bij Windows Vista is dat gelukkig stukken minder.

Belangrijk is wél dat je voor 64-bit Windows ook 64-bit drivers nodig hebt. Die zijn er helaas voor een stuk minder apparaten dan 32-bit drivers. Daarnaast is er een tweede, nog stringentere eis: Vista 64-bit slikt alleen maar WHQL gecertificeerde drivers. Voordat je de overstap maakt, is het dus zaak om eens een rondje te maken langs de websites van de fabrikanten van al je hardware om te bekijken of er wel of niet 64-bit drivers beschikbaar zijn. Gelukkig zijn inmiddels voorvrijwel alle courante hardware wel geschikte stuurprogramma's te zijn en gelukkig worden ze ook steeds beter. Zo waren 64-bit videokaart-drivers een jaar geleden in de regel nog erg ‘gammel' te noemen, terwijl ze inmiddels - zoals we verderop zullen zien - op hetzelfde niveau zijn als de 32-bit versies. Desalniettemin blijft dit een aandachtspunt.

Een andere kwestie speelt op het gebied van multimedia ondersteuning. Wanneer je gebruik maakt van een 64-bit versie van video afspeelsoftware, kan deze ook alleen maar gebruik maken van 64-bit versies van geïnstalleerde codecs. Dat kan over het algemeen ook aardig wat hoofdpijn bezorgen. Voor een Media Center PC raden we zodoende aan de overstap nog niet te maken. Wie dat wel wil doen, kan een flinke zoektocht verwachten naar x64 versies van alle gewenste codecs.

Hoe stap je over van 32-bit naar 64-bit Windows?

Om maar meteen met het slechte nieuws te beginnen: een upgrade van 32-bit Windows naar 64-bit Windows zit er helaas niet in. Je zult in alle gevallen je PC helemaal opnieuw moeten installeren. Maar er zijn nog wat meer valkuilen. Wanneer je een OEM versie van Windows Vista hebt is deze óf 32-bit óf 64-bit. Heb je een 32-bit versie, dan zul je helaas een nieuw Windowspakket moeten aanschaffen. Wie een Fullversion retail-pakket van Windows Vista heeft aangeschaft of juist een Upgrade versie heeft geluk: als het goed is heb je dan twee DVD's, één met de 32-bit versie en één met de 64-bit versie. Je kunt dan dus Windows opnieuw installeren in 64-bit modus zonder een nieuwe aanschaf te doen.

Wie nog niet helemaal zeker is over de overstap van 32-bit naar 64-bit Windows en slim denkt te zijn door de twee varianten in een dual-boot configuratie naast elkaar te draaien, komt helaas bedrogen uit. Hoewel het technisch prima mogelijk is, staat de licentieovereenkomst van Microsoft het niet toe. Het is gelukkig wel toegestaan om Windows Vista gedurende 14 dagen zonder CD-codes te installeren. Je zou op die manier wel tijdelijk als evaluatie de 64-bit versie van Vista naast de 32-bit versie kunnen draaien.

Sneller?

In principe zou 64-bit Windows even snel kunnen werken als 32-bit Windows. Toch zijn er argumenten te bedenken waarom de werking juist sneller of juist langzamer zou moeten zijn. De belangrijkste reden waarom 64-bit sneller zou kunnen zijn is inmiddels ruim besproken: wanneer je 4 GB of meer in je PC hebt, kan dit volledig worden aangesproken. Maar er is nog een ander verschil. In 32-bit Windows kan een enkel programma zich maximaal 2 GB geheugen toe-eigenen. In 64-bit is deze limiet er niet. Wanneer je zeer complexe programmatuur gebruikt die dergelijke hoeveelheden geheugen goed kan gebruiken, kun je dus een presentatiewinst verwachten. Daarnaast kunnen in sommige gevallen de berekeningen die software uitvoert ook iets sneller gaan: wanneer software met 64-bit getallen in plaats van 32-bit getallen werkt, zonder daarvoor SSE-achtige instructies te gebruiken, kan een 64-bit processor in een 64-bit OS dit sneller doen dan een 32-bit combinatie. De winst zal in de praktijk maximaal een aantal procent zijn, maar uiteraard geldt op dit vlak dat alle beetjes meehelpen.

Zoals gezegd zijn er ook redenen te bedenken waarom 64-bit Windows juist langzamer zou zijn. Dit moeten we voornamelijk zoeken op het vlak van drivers. Wanneer deze minder zijn geoptimaliseerd dan de normale versies, kunnen de complete systeemprestaties daar onder lijden. Gelukkig zijn er de laatste maanden vooral op dit vlak grote stappen gemaakt.

Dan maar 3 GB?

32-bit Windows ondersteunt zoals geschreven slechts 3 GB geheugen. Je zou dus kunnen denken dat het slimmer is om je PC dan ook van 3 GB in plaats van 4 GB te voorzien. Een logische gedachte, maar die gaat niet helemaal op. Wat roet in het eten gooit is dat een systeem veel sneller werkt bij dual-channel geheugen. Je moet geheugenmodules dus altijd in paren van twee plaatsen. Zodra je drie modules van 1 GB plaatst, gaat het systeem in single-channel modus werken en verdampen alle potentiële prestatiewinsten als sneeuw voor de zon. Een andere optie zou zijn 2x 1 GB én 2x 512 MB, maar dan loop je weer tegen het probleem aan dat een systeem met vier modules vaak ook weer net even langzamer werkt dan met twee modules. Onder de streep kun je het best gewoon twee modules van 2 GB nemen en het feit dat een kwart niet gebruikt wordt voor lief nemen.

Wanneer meer dan 2 GB?

Wanneer is het nu slim om 4 GB in plaats van 2 GB in je PC te plaatsen? Die vraag is eigenlijk simpel te beantwoorden; wanneer je geregeld (een combinatie) van programma's gebruikt die in totaal meer dan 2 GB vereisen, kun je met extra geheugen een flinke prestatiewinst bewerkstelligen. Immers; zodra er niet voldoende geheugen beschikbaar is, gaat Windows gebruik maken van de harde schijf als virtueel geheugen en dat is vele malen langzamer dan ‘echt' geheugen. Wie veel multitasked en zich aan het eind van een werkdag ineens bewust is van het feit dat er tientallen programma's open staan, kan de grens al snel bereiken. De simpelste truc is om op regelmatige basis de Taskmanager te openen; helemaal onderin kun je zien hoeveel procent van het fysieke geheugen gebruikt wordt. Is dat geregeld meer dan pak ‘m beet 80%? Dan is een upgrade bijna verplichte kost! De prestatiewinst is dan moeilijk in getallen uit te drukken, maar zeer merkbaar. Doordat de PC minder hoeft te swappen naar de harddisk, gaat bijvoorbeeld het schakelen tussen twee programma's vele malen sneller.


Is het gebruikte fysieke geheugen geregeld meer dan 80%(zie onderin)? Dan is een upgrade bijna verplichte kost.

Proef op de som!

Toch hoef je niet per se een volleerd multitasker te zijn om profijt te hebben van meer geheugen. Ook bij het draaien van slechts één of twee applicaties kan je voordeel halen uit een overstap. Voldoende reden voorons om de proef op de som te nemen en met een aantal tests antwoord te geven optwee vragen: ‘is het zinnig om 4 GB in plaats van 2 GB te nemen?' en ‘is hetzinnig om 64-bit Windows in plaats van 32-bit Windows te draaien?'. We gingen aan de slag met een aantal benchmarks op een systeem bestaande uit Intel Core 2 Extreme 9650 processor, ASUS Rampage Formula moederbord, nVidia GeForce 9800 GTX videokaart en Western Digital Raptor 74 GB harddisk. We voorzagen het systeem telkens van een Corsair Dominator DDR2-800 set van ofwel 2x 1 GB ofwel 2x 2 GB. Daarnaast gebruikten we zowel een 32-bit als 64-bit installatie van Windows Vista Ultimate. De belangrijkste resultaten vind je in de tabel.

Gaming

Allereerst gingen we aan de slag met een aantal games. Bij de meeste courante spellen blijkt de gemiddelde framerate bijna niet te verschillen als je overstapt van 2 GB naar 4 GB of van 32-bit naar 64-bit. Een goede uitzondering hierop is Crysis, dat daadwerkelijk in een speciale 64-bit versie verkrijgbaar is. Wij draaien zowel de bij het spel meegeleverde CPU- als GPU-benchmark in zowel 1280x1024 als 1600x1200. Een overstap van 2 GB naar 4 GB leverde in het beste geval een prestatiewinst van niet minder dan 27% op! Om een zelfde winst te halen met een snellere videokaart moet je aardig wat meer geld op tafel leggen. De winsten bij de overstap van 32-bit naar 64-bit variëren van een kleine 13% tot ruim 21%, wederom zeer aanzienlijk. Gemiddeld blijkt uit onze tests dat je bij een overstap van 32-bit Windows met 2 GB geheugen naar 64-bit Windows met 4 GB geheugen een totale prestatiewinst van tussen de 10% en 20% mag verwachten.

Duiken we dieper in de getallen die onze benchmarks opleveren, dan blijkt dat er bijde minimaal behaalde framerates potentieel nog grotere verschillen ontstaan. Dat is een belangrijk gegeven; de minimale framerate is immers waar je je tijdens het gamen het meest aan stoort. Een ander voorbeeld waar we dat goed zien is de game Supreme Commander: de gemiddelde framerate verschilt eigenlijk niet bij de overgang van 2 GB naar 4 GB of 32-bit naar 64-bit, maar extra geheugen laat de minimale framerate opnieuw gigantisch stijgen, waarbij 30% extra geen uitzondering is.

Een ander interessante resultaat is onze test met Unreal Tournament 3. Het blijkt dat de verschillen in geheugen of besturingssysteem hier standaard weinig verschil maken. Met uTorrent als download programma op de achtergrond wordt het spel iets langzamer, waar extra geheugen op zich weinig verschil in kan maken. Echter; we zien dat extra geheugen de laadtijd van levels in dit geval flink kan verbeteren, tot ruim 44% sneller.

Overige tests

We hebben nog een aantal andere kleine tests gedaan. Zo is de bekende Cinebench 10 benchmark verkrijgbaar in zowel 32-bit als 64-bit uitvoering. Extra geheugen blijkt bij deze test slechts marginaal verschil uit te maken, maar wie de test op 64-bit Windows draait, kan rekenen op zo'n 15% betere prestaties!

De compressie software 7Zip bestaat eveneens in 32-bit en 64-bit variant. Hiermee gingen we aan de slag met het comprimeren van 320 MB aan data. Het resultaat; zowel extra geheugen als de 64-bit algoritmes leveren beide zo'n 3% prestatiewinst. In totaal is er een kleine 6% te winnen.

Als laatste laat de Performance Test 6.1 benchmark, die wij tegenwoordig ondermeer ook gebruiken voor moederborden, ook een aardige winst zien, zowel bij extra geheugen, als bij de overstap naar 64-bit.

Benchmarks 2 GB 4GB Maximale winst
32-bit 64-bit 32-bit 64-bit 2 GB -> 4 GB 32-bit -> 64-bit Totaal
Crysis - CPU benchmark - 1280x1028 8xAA - Gem. FPS 22,9 fps 26,2 fps 23,5 fps 27,4 fps 4,4% 16,3% 19,6%
Crysis - CPU benchmark - 1600x1200 8xAA - Gem. FPS 15,9 fps 14,4 fps 15,5 fps 18,3 fps 27,0% 18,0% 15,0%
Crysis - GPU benchmark - 1280x1028 8xAA - Gem. FPS 27,9 fps 25,0 fps 25,2 fps 30,6 fps 22,3% 21,4% 9,7%
Crysis - GPU benchmark - 1600x1200 8xAA - Gem. FPS 16,2 fps 18,0 fps 16,2 fps 18,2 fps 1,3% 12,7% 12,7%
Crysis - CPU benchmark - 1280x1028 8xAA - Min. FPS 11,0 fps 0,9 fps 12,8 fps 15,3 fps 1655,2% 19,3% 38,8%
Crysis - CPU benchmark - 1600x1200 8xAA - Min. FPS 0,0 fps 0,0 fps 4,8 fps 6,9 fps ? ? ?
Crysis - GPU benchmark - 1280x1028 8xAA - Min. FPS 12,2 fps 6,3 fps 13,0 fps 7,0 fps 10,3% -46,7% -43,2%
Crysis - GPU benchmark - 1600x1200 8xAA - Min. FPS 1,1 fps 0,0 fps 0,0 fps 1,4 fps ? ? 30,3%
Unreal Tournament 3 - 1280x1024 151,3 fps 151,3 fps 151,2 fps 150,4 fps -0,1% 0,0% -0,6%
Unreal Tournament 3 - 1600x1200 107,0 fps 107,2 fps 107,4 fps 107,4 fps 0,4% 0,2% 0,4%
Unreal Tournament 3 + uTorrent - 1280x1024 145,4 fps 145,9 fps 145,0 fps 141,1 fps -0,3% 0,4% -3,0%
Unreal Tournament 3 + uTorrent - 1600x1200 103,3 fps 102,5 fps 105,9 fps 105,2 fps 2,6% -0,7% 1,9%
Unreal Tournament 3 + uTorrent - Level Loading 5,4 sec. 6,2 sec. 4,3 sec. 4,3 sec. 44,2% 0,0% 25,6%
Supreme Commander - 1280x1024 - Min. FPS 18,7 fps 14,0 fps 18,5 fps 18,8 fps 34,3% 1,2% 0,2%
Supreme Commander - 1600x1200 - Min. FPS 15,4 fps 10,2 fps 20,3 fps 20,2 fps 97,8% -0,5% 31,0%
Cinebench 10 11249 13003 11548 13243 2,7% 15,6% 17,7%
7Zip - 320 MB Data 59,0 sec. 57,3 sec. 57,1 sec. 55,9 sec. 3,4% 2,9% 5,6%
Performance Test 6.1 - CPU Mark 3026 4787 3761 4794 24,3% 58,2% 58,4%
Performance Test 6.1 - Memory Mark 733 838 764 921 9,9% 20,5% 25,6%

Conclusie

Uit ons onderzoek kunnen we een aantal conclusies trekken. De belangrijkste is misschien nog wel dat Windows 64-bit volwassen is geworden. Bij vrijwel alle games die we hebben getest - ook diegenen die niet in de tabel staan - is het prestatieverschil tussen 32-bit en 64-bit verwaarloosbaar. Dat betekent dat er steeds minder reden is om niet voor de 64-bit variant te kiezen.

De keuze voor 4 GB ligt verder ook steeds meer voor de hand, en niet alleen door de lage prijzen. De belangrijkste reden is het moeilijkst in getallen uit te drukken. Wie veel moderne programma's tegelijkertijd draait, zal merken dat met meer geheugen de PC een stuk soepeler draait. Is geregeld meer dan 80% van je geheugen in gebruik, dan zal een upgrade veel nut hebben. Afgezien van het voordeel bij multi-tasking zijn er meer scenario's te vinden. Het beste voorbeeld is nog wel de game Crysis: hier betaalt de investering in extra geheugen zich duidelijk terug.

0
*