¿Por qué los 64 bits?

Hoy, ha surgido una nueva expresión en el cómputo en general: ââ,¬Å"64 bitsââ,¬Â. Las tecnologías de 64 bits parecen inundar el mercado, pues el avance que traen consigo estas arquitecturas es muy significativo. Sin embargo, la expresión ââ,¬Å"64 bitsââ,¬Â no es algo nuevo. Estas tecnologías han estado presentes desde 1991, con la presentación de los procesadores SGI MIPS R4000. A partir de entonces, empresas como AMD, Digital/Compaq, Elbrus, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Silicon Graphics y Sun han presentado sus propuestas de 64 bits en el mercado para cumplir con las distintas necesidades de cómputo.

Hasta ahora, los procesadores de 64 bits estaban orientados a necesidades específicas del mercado, que involucraban un gran poder de cómputo y un precio altísimo. No obstante, los 13 años de avance en esta materia, han reducido paulatinamente los precios (y mejorado la investigación), por lo que ahora puede hablarse de estos procesadores con aplicaciones para todo tipo de gustos.

No existe un ganador o rey absoluto en el ámbito de los procesadores de ââ,¬Å"64 bitsââ,¬Â. En realidad, la mayor parte de ellos han sido diseñados para cumplir con necesidades específicas. El Opteron (AMD) fue diseñado para estaciones de trabajo y servidores, y los Athlon 64 y Athlon 64 FX de la misma empresa para equipos portátiles, de escritorio, y de alto rendimiento. El Alpha (Digital/Compaq) fue el primero en alcanzar 1GHz y está orientado a equipos de escritorio de alto rendimiento y estaciones de trabajo. El E2K (Elbrus) aún en fase de diseño, está orientado al escritorio y estaciones de trabajo. PA-RISC (HP) está orientado a servidores comerciales y técnicos. El Power3 PowerPC (IBM) está orientado a estaciones de trabajo y equipos de escritorio. El Itanium2 (Intel), específicamente orientado a servidores. El MIPS (SGI) es un procesador para necesidades de cómputo de alto perfil extremado, especial en el procesamiento de imágenes. El SPARC y ultraSPARC (Sun), está orientado a estaciones de trabajo y servidores de alto perfil.

Aún cuando ya se tienen 13 años con tecnologías de 64 bits, lo cierto es que no se han popularizado lo suficiente debido a tres razones principales: 1) la ausencia total de compatibilidad con el software y hardware existente; 2) el precio; y 3) la poca demanda. Ello convierte, aún mas, a la tecnología de 64 bits en una arquitectura de nichos especializados que, hasta hace poco, no presentaba un atractivo en particular para los usuarios estándar.

Recientemente, las tecnologías de 64 bits han reducido su precio sensiblemente y se han hecho compatibles con la tecnología que actualmente está en el mercado. De hecho, no sólo son compatibles, sino que mejoran su rendimiento.

Ã,¿Por qué los 64 bits?

Imagine una autopista. Dos carriles de ida y dos de regreso. Imagine, a su vez, que se trata de una autopista muy transitada en la que se busca mejorar su eficiencia. Una solución sería quitar los letreros de 90 Km/h máxima, y poner otros que dijeran 180 Km/h máxima. Aunque podría ser una buena solución, hay algunas consideraciones por tomar en cuenta:

    ââ,¬Â¢ No todos los autos (y menos aún, camiones de carga) pueden alcanzar los 180 Km/h.
    ââ,¬Â¢ No es muy seguro ir a 180 Km/h.
    ââ,¬Â¢ Puede forzarse demasiado la mecánica de los automóviles a esa velocidad y provocar fallas.
    ââ,¬Â¢ Si hay un carril bloqueado, pocas esperanzas habrá de ir a una velocidad constante de 180 Km/h.

Acelerar puede no ser la mejor solución para trasladarse de un lugar a otro; posiblemente el estado adecuado de la autopista y una cantidad mayor de carriles podrían dar mejores resultados. Es decir, si en lugar de establecer la velocidad máxima a 180 Km/h se ampliara la autopista a cuatro carriles de ida y cuatro carriles de regreso, obtendríamos los siguientes resultados:

    ââ,¬Â¢ Aún cuando la velocidad límite no aumentara (90 Km/h) tendríamos una eficiencia final de 360 Km/h (90 Km/h por 4 carriles), con lo que se duplicaría la eficiencia de la anterior autopista (180 Km/h, 90 Km/h por 2 carriles). Es decir, en vez de que pasen dos autos a 90 Km/h en un punto dado, pasarían 4 a esa misma velocidad; con lo que la eficiencia de la autopista se duplicaría.
    ââ,¬Â¢ 90 Km/h es una velocidad más segura que 180 Km/h.
    ââ,¬Â¢ La mecánica del automóvil no se forza. Casi cualquier automóvil puede alcanzar 90 Km/h.
    ââ,¬Â¢ Si hay un carril bloqueado, hay más esperanzas que en el resto no haya problema y que la velocidad se mantenga constante.

Esta idea es la misma que sustenta a la nueva tecnología de ââ,¬Å"64 bitsââ,¬Â. En lugar de sólo acelerar los procesadores y su tecnología subyacente, mejor se utiliza un ancho de banda mayor para transferir una cantidad de datos superior y, por ende, mejorar sustancialmente la eficiencia sin forzar el reloj de la tecnología.

Las ideas tecnológicas actuales (procesamiento de imagen, reconocimiento de voz, etc.) requieren, cada vez mas, de una potencia de cómputo mayor que, difícilmente, podrá cumplirse a cabalidad por las tecnologías existentes de 32 bits. La Red de Redes y su enorme campo de acción requiere de servidores más potentes que permitan atender a cientos, miles, o decenas de miles de usuarios por segundo. En la actualidad, 64 bits es más una necesidad que un invento de las empresas para tener algo que vender. En realidad, se trata de una facultad de manejar palabras de cómputo (grupos) de 64 bits que permite a aplicaciones que hacen un uso intensivo de memoria y datos (como CAD, sistemas de administración de bases de datos, aplicaciones científicas y técnicas, servidores de alto rendimiento, animaciones, música de alta calidad, vídeo y juegos cinemáticas, etcétera).

Una arquitectura de 64 bits ofrece un rendimiento mayor que su antecesora, mediante el manejo del doble de bits de información en el mismo ciclo de reloj. Con 64 bits, pueden procesarse no sólo 2^32 (4, 294, 967,296) unidades básicas de información, sino 2^64 (18, 446, 744, 073, 709, 551,616). Los números son impresionantes y muestran que el grado de arquitectura tiene que actualizarse de acuerdo con ellos.

Ã,¿Qué hay del software?

ââ,¬Å"El hardware no es nada sin el softwareââ,¬Â, lo cual significa que si un usuario orgulloso de un procesador nuevo de 64bits no tiene software para usarlo en él, podrá obtener muy poco provecho. Definitivamente, gran parte del éxito de una tecnología de hardware (principalmente en el campo de los procesadores) se basa en la cantidad de software con que cuente para ser utilizado. La enorme cantidad de software de 32 y 16 bits pone de manifiesto la necesidad de que el procesador cuente con algún tipo de compatibilidad al respecto.

Esto es más importante de lo que parece: ninguna empresa o persona en el mundo se atreverá a tirar a la basura toda su inversión en hardware y software sólo por hacerse de una tecnología nueva y empezar a invertir en ella. Por añadidura, hay varios factores por tomar en cuenta a la hora de adquirir alguna tecnología de 64 bits entre ellas la propagación de la tecnología es un punto importante para determinar qué tan económicas serán las aplicaciones que se hayan realizado.

Si además, se cuenta con la posibilidad de ejecutar sin problemas las aplicaciones con las que ya se cuenta, la empresa podrá irse actualizando poco a poco, tal como sucedió en los días de Windows 95. Cabe analizar el futuro de cada una de las tecnologías existentes para decidirse por alguna en especial, en los sitios Web de cada fabricante se presentan guías (o RoadMap) que ponen de manifiesto los planes de la empresa respecto a su tecnología, de modo que el usuario sepa hacia dónde se dirige.

A pesar de que la arquitectura de 64 bits ya está disponible en el mercado y existen sistemas operativos para obtener el mejor provecho, son pocas las arquitecturas de 64 bits que ofrecen la compatibilidad necesaria para permitir el uso de cualquier sistema operativo, o utilizar indistintamente sobre uno de 64 bits las aplicaciones de 32 y 64 bits con las que ya cuente.