컴퓨터를 사용할 때 운영체제나 응용 프로그램을 다운로드할 때 x86, x64 또는 32bit 운영체제, 64bit 운영체제로 구분되는 것을 들어본 적이 있을 것이다. 32bit와 64bit는 무엇을 말하는 것이고 어떤 차이가 있는지 알아보자
우선 이것을 이해하기 위해서는 데이터의 단위에 대해서 알아야 한다.
데이터란 컴퓨터와 같은 디지털 장치에서 처리할 수 있는 정보를 뜻한다.
이러한 데이터는 아래와 같은 단위로 구분된다.
| 단위 | 표기 |
| 1 bit | Bit |
| 1 byte (8bit) | Byte |
| 1 Kilobyte (1024 byte) | KB |
| 1 Megabyte (1024 KB) | MB |
| 1 Gigabyte (1024 MB) | GB |
| 1 Terabyte (1024 GB) | TB |
흔히 메모리나 용량을 표현할때 256GB, 1TB 등과 같이 위의 단위를 사용하여 데이터 크기를 표기한다. 그 중 bit라는 단위는 데이터를 나타내는 단위 중 최소 단위를 말하며 1bit는 디지털 장치에서 0과 1 둘 중 하나를 표현할 수 있는 데이터 크기이다.
32bit 시스템, 64bit 시스템이란?
그렇다면 32bit 라는 것은 단순히 말하자면 32bit의 데이터 크기를 말하는 것임을 알 수 있다. 0과 1의 데이터를 32bit 크기만큼 표시할 수 있다는 것이다. 그럼 32bit, 64bit 시스템이라는 것은 무엇인지 알아보자.
컴퓨터는 CPU라는 연산장치를 통해 내부적으로 요청과 연산을 처리한다.
CPU내의 장치 중에는 '레지스터' 라는 임시 저장장치가 존재하는데 이 레지스터의 크기를 32bit로 구성하느냐 64bit로 구성하느냐에 따라서 32bit 시스템과 64bit 시스템으로 나눠진다.
CPU는 인텔이나 AMD와 같은 제조사가 설계 및 제조를 하는데 이때 '아키텍처'라는 CPU 표준 설계 방식을 사용하여 CPU를 설계한다.
여기서 32bit 시스템을 만드는 표준 아키텍처가 x86 이고 64bit 시스템을 만드는 표준 아키텍처가 x64이다.
그래서 일반적으로 32bit 기반 프로세서를 탑재한 시스템을 x86,
64bit 기반 프로세서를 탑재한 시스템을 x64 라고 말하는 것이다.
CPU란
CPU - 중앙처리장치(Central Processing Unit : CPU) 컴퓨터 내 연산을 처리하는 장치로서 명령어 해석과 처리, 컴퓨터 시스템 전반의 제어 등 인간의 두뇌와 같은 기능을 하는 장치이다. 컴퓨터는 0과 1로
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이에 따라
x86 기반 프로세서(32bit)를 가진 컴퓨터에는 운영체제 또한 32bit로 동작해야 하므로
32bit로 설계된 32bit 운영체제가 탑재되고,
x64 기반 프로세서(64bit)를 가진 컴퓨터에는 운영체제 또한 64bit로 동작해야 하므로
64bit로 설계된 64bit 운영체제가 탑재된다.
정리하자면 다음과 같다.
32bit 시스템
32bit 레지스터 크기를 가진 CPU에서 동작하도록 32bit로 설계된 운영체제를 탑재한 컴퓨터
64bit 시스템
64bit 레지스터 크기를 가진 CPU에서 동작하도록 64bit로 설계된 운영체제를 탑재한 컴퓨터
32bit 와 64bit 차이
이제 32bit와 64bit라는 것은 레지스터의 크기가 32bit, 64bit로 각각 다르다는 것을 알았다.
32bit와 64bit는 결과적으로 말하자면 사용가능한 메모리(RAM) 크기에서 차이가 난다.
RAM이란
RAM(Random Access Memory) 컴퓨터의 주기억장치로 전원이 들어온 경우에만 사용되는 휘발성 저장장치이다. 즉, 컴퓨터가 켜져 부팅되고 사용되는 환경에서만 동작하는 메모리이다. RAM은 컴퓨터가 유
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32bit는 2의 32승, 4,294,967,296 만큼 레지스터의 메모리 공간을 사용할 수 있다는 의미이다.
이때 메모리 공간 하나는 8bit를 가진다. 즉, 4,294,697,296 x 8 = 4GB만큼의 메모리를 사용할 수 있다.
CPU에서 한 번 연산에 32비트, 최대 4GB까지의 데이터를 전달하여 처리할 수 있다는 것이다.
초기의 컴퓨터는 대부분 x86 기반 프로세서를 탑재하였고 운영체제 또한 32bit였으며, 응용 프로그램도 32bit로 만들어졌다. 하지만 이러한 32bit 시스템은 점차 데이터의 크기가 커지고 정보가 많아짐에 따라 데이터 처리량의 한계가 나타났다. 32bit 체제에서는 최대 4GB까지 밖에 메모리를 인식하지 못하기 때문이다.
이에 비해 64bit 시스템에서는 2의 64승, 18,446,744,073,709,551,616 만큼 레지스터의 메모리 공간을 사용할 수 있으므로 즉, 18,446,744,073,709,551,616 x 8 = 19GB만큼의 메모리를 사용할 수 있다.
CPU에서 한 번 연산에 64비트, 최대 19GB까지의 데이터를 전달하여 처리할 수 있다.
32bit 시스템보다 한 번의 연산에 처리하는 데이터 양이 많기 때문에 결과적으로 처리 속도가 빨라진다.
마무리
32bit 운영체제에서는 64bit 설계로 만들어진 응용 프로그램이 실행되지 않는다.
하지만 64bit 운영체제에서는 32bit 응용 프로그램이 돌아간다.
최근에는 모두 64bit 체제를 탑재하지만 32bit가 많이 보급된 만큼 아직 32bit를 사용중인 곳도 많다.
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