운영체제 아키텍처 - 32bit, 64bit - 개념과 차이, 왜 호환성이 다를까

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비트가 대체 무엇일까?

  • 컴퓨터에서 정보는 나타내는 최소 단위
    • 0 또는 1의 값을 가지는 것
    • 즉, 컴퓨터는 모든 데이터를 2진수로 표현
  • 비트를 조합하여 다양한 정보를 나타낼 수 있음
  • 비트의 수가 많을수록 데이터의 처리 속도나 용량 등이 향상
    • 용량은 일반적으로 메모리를 의미
  • 32비트 컴퓨터는 32비트로 구성된 CPU 사용
  • 64비트 컴퓨터는 64비트로 구성된 CPU 사용
    • 즉, 비트 수가 더 많기 때문에 데이터의 처리 속도가 높아 한 번에 더 많은 데이터 처리 가능

그럼 바이트는?

  • 데이터를 처리하는 단위 중 하나
  • 8비트(bit)로 이루어진 데이터 묶음을 의미
    • 즉, 1바이트는 256(2의 8승)가지의 서로 다른 값을 가짐
    • + 2바이트는 65,356(2의 16승)가지의 서로 다른 값을 가짐
  • 간단히 말해서 바이트가 갖는 범위는 제곱이기 때문에 바이트가 올라갈수록 기하급수적으로 상승
    • 32비트(4바이트) : 4,294,967,296
    • 64비트(8바이트) : 18,446,744,073,709,551,616

왜 32비트와 64비트의 운영체제로 나뉘어질까?

64비트 운영체제 출시 배경

  1. 대용량 데이터를 처리하거나 그래픽 작업 등의 작업에서는 메모리 부족으로 인한 성능 저하 발생
  2. 더 많은 레지스터를 가진 하드웨어 필요
  3. 기술 발전에 따른 기존보다 더욱 발전된 레지스터 개발
  4. 발전된 레지스터를 토대로 향상된 아키텍처 운영체제 개발

32비트 운영체제

  • 최대 4GB 메모리 용량까지 지원
  • 오래된 소프트웨어는 대부분 32비트 운영체제의 컴퓨터를 기준으로 설계
    • 즉, 오래된 소프트웨어의 호환성이 높음

64비트 운영체제

  • 4GB 이상에 메모리 용량 지원, 이론적으로는 16EB(엑사바이트) 메모리 용량까지 지원
    • 실질적으로 최대 메모리 양은 32~ 128GB까지 지원
    • 메인보드의 제한사항에 따라 다름

32비트 vs 64비트 운영체제

  32비트 64비트
아키텍처 32비트(4바이트) 단위로 처리 64비트(8바이트) 단위로 처리
최대 메모리(RAM) 4기가 바이트 일반적으로 32~128기가 바이트
소프트웨어
호환성
오래된 소프트웨어의 높은 호환성 지원,
64비트 소프트웨어 사용 불가
오래된 소프트웨어의 낮은 호환성,
몇몇 소프트웨어는 호환성 모드를 사용하여 32비트로 실행 가능

성능 제한된 메모리 사용으로 인한 느린 성능 32비트 컴퓨터에 비해 더 나은 성능 및 속도

호환성

  32비트 64비트
아키텍처 주소 공간(Address Space)과 메모리 할당 등의 작용이 다름,
즉, 서로 호환성 다름
프로그램 실행 64비트 모듈 호출 불가,
프로그램 실행 불가
32비트 모듈 호출,
모듈로 32비트 프로그램 실행
운영체제 및 드라이버 64비트 운영체제 및 드라이버 설치 불가 32비트 운영체제 및 드라이버 설치 불가
  • 32비트와 64비트의 운영체제는 구현된 아키텍처가 다름
  • 즉, 64비트 운영체제는 32비트 모듈을 사용하여 프로그램을 실행할 수는 있으나, 아키텍처 자체가 다르기 때문에 운영체제 및 드라이버는 호환성이 낮음
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