Каков максимальный объем ОЗУ, который вы теоретически можете поместить в 64-битный компьютер?

Большинство людей переходят с 32-разрядных вычислений на 64-разрядные, чтобы преодолеть ограничение в 4 ГБ ОЗУ, но как далеко Можете ли вы преодолеть этот предел, когда вы вошли в мир 64-битных компьютеров??

Сегодняшняя сессия Вопросов и Ответов приходит к нам благодаря SuperUser - подразделению Stack Exchange, сообществу веб-сайтов, отвечающих за вопросы и ответы. Фото Петра Кратохвила.

Вопрос

Читатель SuperUser KingNestor интересуется, сколько ОЗУ может хранить 64-битный компьютер:

Я читаю книгу о своей компьютерной архитектуре и вижу, что в 32-битном процессоре x86 счетчик программ 32-битный.

Таким образом, число байтов, которые он может адресовать, составляет 2 ^ 32 байта или 4 ГБ. Поэтому для меня имеет смысл, что большинство 32-битных машин ограничивают объем оперативной памяти до 4 Гб (игнорируя PAE).

Прав ли я, если предположить, что 64-битная машина теоретически может адресовать 2 ^ 64 байта или 16 экзабайт барана?!

Exabytes вы говорите? Теперь давайте не будем жадными. Мы были бы рады начать с терабайта или двух.

Ответ

Ответы на запрос KingNestor представляют собой интересную смесь практических и теоретических соображений. Мэтт Болл сразу же дает теоретический ответ:

Теоретически: 16,8 миллиона терабайт. На практике: корпус вашего компьютера слишком мал, чтобы вместить всю эту оперативную память.

http://en.wikipedia.org/wiki/64-bit#Limitations_of_practical_processors

Конрад Дин говорит о том, насколько непрактичным было бы максимально увеличить теоретический предел ОЗУ с использованием современных технологий:

В дополнение к ответу Мэтта Болла, на данный момент самый большой объем оперативной памяти, который я могу найти в одном конкретном интернет-магазине, составляет 32 ГБ. Для достижения 1 терабайта потребуется 32 из них. Приблизительно полдюйма на одну флешку, это дает нам выделенные 16 дюймов места на вашей материнской плате для терабайта коммерческой оперативной памяти. Чтобы достичь 16,8 миллиона терабайт, материнской плате потребуется 4242,42 мили. Расстояние от Лос-Анджелеса до Нью-Йорка составляет около 2141 миль, поэтому материнская плата будет простираться по всей стране и обратно, чтобы вместить столько оперативной памяти..

Очевидно, это нецелесообразно.

Как насчет того, чтобы мы не поместили нашу оперативную память в один ряд, как на большинстве материнских плат, а вместо этого разместили их рядом. Я хочу сказать, что средняя палка барана составляет около шести дюймов в длину, поэтому, если мы допустим ширину в полдюйма, вы можете получить квадратную единицу из 12 палочек барана в квадрате 6 дюймов. Давайте назовем этот квадрат RAM-плиткой. Тогда RAM-плитка содержит 384 ГБ ОЗУ. Для получения необходимых 16,8 миллионов терабайт в ячейках размером 384 ГБ потребуется 44,8 миллиона. Давайте запутаемся и используем квадратный корень из этого, чтобы заключить, что это будет соответствовать квадрату 6693 на 6694 плиток, или 13 386 на 13 388 футов, что достаточно близко к квадрату на 2,5 фута, достаточно, чтобы покрыть центр Сиэтла в тени, как если бы им уже не хватало жаловаться.

Наконец, Дэвид Шварц отмечает, что даже теоретический предел увязает с текущей архитектурой процессора:

Обратите внимание, что ни один из существующих 64-разрядных процессоров x86 не может это сделать. Их кэшам не хватает битов тегов, их адресным шинам не хватает ширины и так далее. 46 бит (8 ТБ) - максимум для многих современных процессоров x86.

Есть что добавить к объяснению? Звук выключен в комментариях. Хотите узнать больше ответов от других технически подкованных пользователей Stack Exchange? Ознакомьтесь с полным обсуждением здесь.