32 ou 64 Bits ?

Petit article technique sur une évidence finalement pas si claire.

CPU

Parmi les multiples unités de calcul que contient un ordinateur l’unité de calcul centrale, ou en anglais «Central Processor Unit», d’où l’abréviation CPU, est l’un des plus importants, et souvent celui pris en référence.

Ces unités font des opérations sur des «mots» de données : des suites de 1 et 0 d’une taille dépendants de la génération de l’unité de calcul.

Une unité de calcul pouvant gérer des mots d’une longueur de 32 unités (1 ou 0, des bits) est dite «32 bits».

C’est la différence fondamentale entre les «16 Bits», les «32 Bits» et les «64 Bits» : La taille des mots que l’unité est capable de traiter.

Attention : Un CPU 64 Bits, même s’il gagne en performance, n’en devient pas deux fois plus puissant que son équivalent 32 Bits

32 Bits : La référence … historique

Dans la plupart des cas, la question ne se pose simplement pas pour l’utilisateur même éclairé, sauf dans le cas des CPU de la famille des x86 qui équipent ce que l’on appelle communément les PC, ce qui inclut les machines Apple Mac depuis 2006, et bien d’autres choses.

Après un bref début sur des CPU (8086, 8088, 80286) en 16 Bits, les PC ont adopté (avec les 80386) une conception en 32 Bits dès 1986, et que l’on retrouve encore aujourd’hui.

Et si les premiers systèmes MS-DOS fonctionnaient en 16 Bits, les premières versions populaires de Windows (Windows 3) nécessitaient un processeur 32 Bits.

Rétrocompatibilité

Depuis le début des années 2000, on commence à voir apparaître des x86 en 64 Bits : x86_64, qui en plus d’augmenter la capacité de traitement du processeur en profitent pour revoir en profondeur les principes de conception et faire tomber certaines limitations historiques (Voyez Wikipédia pour plus de détails).

Pour éviter de laisser de côté tout le travail historique, les architectures x86 sont «Rétrocompatibles» :

  • Un système 16 Bits peut fonctionner sur un CPU 16 Bits, 32 Bits ou 64 Bits
  • Un système 32 Bits peut fonctionner sur un CPU 32 Bits ou 64 Bits
  • Un système 64 Bits ne peut fonctionner que sur un CPU 64 Bits

Cela signifie qu’il y a encore peu (avant la généralisation de l’UEFI, mais cette partie nécessiterait un article complet) on pouvait faire fonctionner un vieux DOS des années 80 sur une machine de 2014. Avec toutes les limitations qu’apporterait un si vieux système sur un matériel aussi récent.

Prudence, Prudence

Dans cette période de transition technologique, et dans l’incertitude du CPU auquel nous avions alors à faire, quelques constatations se furent rapidement :

  • Un système 32 Bits fonctionnait sur la majorité des ordinateurs (le 16 bits n’étant que historique).
  • Le gain du 64 Bits était peu visible, avec la réputation de n’être nécessaire que pour des «usages spécifiques».
  • L’acteur majeur qu’est Microsoft, avec son Windows ne s’est mis que tardivement au 64 Bits
    • La version 64 Bits de Windows XP n’avait une distribution que très restreinte.
    • Les constructeurs ont mis longtemps avant de créer des pilotes pour les Windows 64 Bits, d’où une mauvaise gestion du matériel dans les années 2000.
    • Les premières versions des Windows 64 Bits cassaient la compatibilité avec les applications 16 Bits encore utilisées par certaines entreprises.

La seule véritable limitation visible par l’utilisateur est que sans l’utilisation d’une extension PAE, testé un temps sur certaines versions de Windows XP, mais aujourd’hui complètement abandonnées par Microsoft : Le CPU ne sait pas gérer plus de 4 Go de mémoire RAM, valeur alors énorme à l’époque (et même encore souvent considéré comme acceptable il y a peu).

Un système Windows 32 Bits n’arrivera, Quelle que soit la quantité de mémoire installée et le CPU de la machine, qu’a géré un maximum de 3,25 Go de RAM.

Installer du 32 Bits était donc l’assurance de ne pas avoir de problème, le 64 Bit n’étant à envisager que sur des besoins spécifiques. Après 15 ans d’existence des CPU 64 Bits, cette règle s’applique toujours.

Les autres systèmes

Même si le système de Microsoft est le plus présent sur le marché, il est loin d’être le seul à fonctionner sur des CPU x86

Apple MacOS

Depuis 2006 les ordinateurs Apple utilisent  des CPU x86, mais le nombre de machine limitée et la forte maîtrise que la société a sur son matériel est ici une chance. La société a pu gérer la transition de bout en bout.

Aujourd’hui tous les ordinateurs Apple et les systèmes Mac OS actuellement encore supporté sont en 64 Bits

Gnu/Linux

Le monde du logiciel libre est plutôt réactif sur ce type de nouveautés. On a trouvé très vite des systèmes complètement en 64 Bits et les systèmes 32 Bits ont très vite géré le PAE qui permet la gestion de plus de 4 Go de mémoire RAM.

Seuls les modules non libres, tel que les pilotes graphiques, ou des modules tels que Flash ont historiquement posé des difficultés.

Aujourd’hui ?

Mis à part le cas particulier d’une machine historique qui aurait un CPU 32 Bits seulement, il n’y a plus aucune raison d’utiliser un système 32 Bits.

Les Windows Vista, Seven, 8 et 10 existent en 64 Bits, les pilotes matériels y sont maintenant adaptés et de nombreuses applications également. Ces versions sont même nécessaires pour gérer plus de 4 Go de mémoire RAM, qui sont aujourd’hui une quantité minimum pour de nombreuses applications.

Pour les systèmes Apple, la question ne se pose pas. Le tout étant géré par le constructeur et le choix n’étant finalement pas laissé à l’utilisateur (comme pour tous les autres type de CPU)

Les systèmes Gnu/Linux, et les autres grands systèmes libres gèrent depuis longtemps les systèmes en 64 Bits à 100 %.

l’UEFI

Le changement du système de démarrage des ordinateurs de type PC, abandonnant le BIOS des années 1980 pour le nouveau système UEFI, pourrait signer la fin de l’historique 32 Bits.

Effectivement, mis à part les premières machines Apple avec CPU x86, les ordinateurs avec un UEFI sont équipés d’un CPU 64 Bits, et les systèmes 32 Bits ne prennent simplement pas en charge le démarrage via un UEFI.

Mode Legacy – Retour au BIOS

Pendant longtemps, les nouveaux UEFI possédaient un mode de fonctionnement imitant le fonctionnement du BIOS pour laisser le temps de la transition. Et passer dans ce mode de compatibilité permet de continuer à utiliser les systèmes 32 Bits qui apportent ce confort historique.

Mais si ce mode a existé pendant plus de 10 ans, il tend aujourd’hui à disparaître pour laisser la place à l’unique nouvel UEFI … Rendant ces nouveaux systèmes incompatibles avec les systèmes 32 Bits.

Conclusions

Les systèmes 32 Bits sur x86 appartiennent aujourd’hui au passé récent, et même s’il mettra encore longtemps avant de disparaître complètement de notre paysage informatique, surtout à force d’habitude, il n’y a aujourd’hui plus de véritable raison de ne pas adopter le 64 Bits à 100%.

Mais les habitudes sont souvent difficiles à changer.

  17 comments for “32 ou 64 Bits ?

  1. bobdinar
    28 juillet 2016 at 16 h 48 min

    Trop de fautes d’orthographe…j’ai vite abandonné. Putain un effort, nous sommes entourés d’analphabètes, c’est pas possible ou quoi !

    • 28 juillet 2016 at 19 h 00 min

      Oui j’ai de réels problèmes avec l’orthographe, et oui cet article n’aurais pas du être publié en l’état (un problème de coordination avec ma correctrice).

      Mais votre réaction est insultante et blessante à l’égard du travail de vulgarisation et de mis en forme fournis pour expliquer cette problématique.
      J’ai trop eu à faire à des réactions tels que la votre, ne s’attachant qu’a la sacro-sainte orthographe sans prendre la peine de voir ce que pouvais être le fond de l’écrit que je ne peu considérer cela que comme une méchanceté gratuite. Je suis très loin de vous servir un langage «SMS» ou autre phrases passé à la moissonneuse batteuse que l’on trouve largement aux quatre coin du net.

      La seconde version de cet article est maintenant orthographiquement corrigé.

  2. La Mangouste
    28 juillet 2016 at 16 h 58 min

    Je vais avouer que je n’ai pas lu l’article jusqu’au bout, pour cause de fautes de français trop nombreuses. C’est dommage, le contenu semble intéressant.

    En vrac, parmi ce que j’ai relevé :
    – dans « le système X bits (ne) peu » -> « peut »
    – de nombreuses phrases utilisant un sujet à la troisième personne du singulier voient leur verbe terminer par un « s » au lieu d’un « t »
    – des nombreux accords pluriels manquent ou des « s » sont présents dans les cas de singulier

    Laisser passer une ou deux fautes ne pose pas de problème, mais elles sont omniprésente dans l’article. Il est dommage de gâcher le fond parce que la forme n’est pas là. Un coup de correcteur d’orthographe sous Word / LibreOffice Writer résoudrait de nombreuses fautes.

    PS : Ce message n’a pas vocation à être insultant, juste à essayer de rendre les articles plus attrayants.

    PS2 : Je ne prendrai pas mal que ce message soit supprimé, surtout si vous tenez compte de mes remarques.

    • 28 juillet 2016 at 18 h 42 min

      Bonjour,

      Il y a eu une erreur de publication avant vérification orthographique de cette article.
      J’ai pris note de vos remarques et effectué toutes les corrections.

      Votre commentaire n’a pas été insultant, d’autres l’ont été.

      Bonne lecture

      • La Mangouste
        1 août 2016 at 11 h 30 min

        Avec la correction des fautes, c’est beaucoup plus agréable.

        Merci pour l’article, très intéressant.

  3. 28 juillet 2016 at 20 h 00 min

    Bonjour,

    Il reste une coquille :
    ne c’est mis->ne s’est mis

    Certains processeurs n’étaient pas compatibles PAE, ce qui embrouillait encore plus les choses.

    • 28 juillet 2016 at 20 h 19 min

      Correction apportée.

      Et effectivement, et ça apparaissais dans l’un des brouillon de cet article, le PAE dépend d’un jeu d’instruction qui n’existe que sur certains CPU 32 Bits (les plus récents).
      Mais en tout temps il y as eu, en plus des limitations logicielles (le DOS ne savais gérer que 1 Mo de mémoire RAM) des limitations matérielle à divers niveau, dont le jeu d’instruction dont dépend le PAE. Mais c’est toute la complexité d’une science telle que l’informatique (ce qui me donne finalement beaucoup d’opportunité d’articles 🙂 )

  4. Jean-Henri
    28 juillet 2016 at 21 h 55 min

    Je suis en général vite heurté par les fautes d’orthographe mais l’intérêt de l’article les a remisées au second plan. Si la version que je viens de lire est la version corrigée, il reste encore pas mal de progrès à faire mais, contrairement à ce qui m’arrive souvent, je n’ai pas bloqué.

  5. 28 juillet 2016 at 22 h 38 min

    Merci pour cet article qui éclaircis ce point noir que j’ai toujours eu à propos de l’informatique.
    Concernant les fautes d’orthographes, je te conseille l’outil grammalecte qui est disponible sous forme d’extensions Firefox et LibreOffice Writer : https://addons.mozilla.org/fr/firefox/addon/grammalecte-fr/

    • 28 juillet 2016 at 22 h 57 min

      C’est un outil que l’on m’as déjà nommé, je crois qu’il est effectivement temps de le tester réellement.

  6. 29 juillet 2016 at 14 h 54 min

    Le problème du 32 bits (en tout cas, sous Windows, qui reste la famille d’OS majoritaire, et de loin, sur PC classique), c’est que si les fabricants d’ordinateurs se sont mis à installer des Windows en 64 bits à partir de 2009 (et encore, pas sur tous leurs modèles : mon père a acheté une tour avec un Vista 64 bits en mars 2009, et moi un portable de même marque en juillet de la même année, sous Vista 32 bits ; pourtant, les deux machines ont 4 Gio de RAM), les éditeurs de logiciels tiers n’ont pas suivi et il a fallu attendre au moins 2012 avant que ne commencent à apparaître, au compte-gouttes, des versions 64 bits de nos logiciels les plus usuels : Firefox y a même renoncé un temps, avant de s’y remettre timidement ; LibreOffice a attendu la version 5, sortie en juin 2005 ; VLC, depuis la version 2.1 de septembre 2013 ; Opera 12 était disponible en 64 bits mais ne l’est plus depuis que c’est devenu une surcouche de Chromium ; Adobe a basculé ses logiciels de graphisme dessus depuis 2 ans maximum… Seul 7-Zip propose les deux versions depuis la bêta 4.23 d’août 2005 (ça doit bien être le plus ancien logiciel Windows 64 bits non conçu par MS). Mais on peut encore estimer que les trois quarts de la logithèque Windows, dans ses dernières versions en date, demeure en 32 bits uniquement.

    Bref, Windows NT est disponible officiellement en 64 bit depuis la sortie de Windows Vista (novembre 2006 pour les éditions Pro, janvier 2007 pour les autres), mais le monde du logiciel est d’une telle inertie que, soit le passage se fait très lentement, soit il n’est pas jugé pertinent car Windows dispose d’un moyen d’exécuter du code 32 bits sans pertes de performances visibles. Pourquoi donc se fatiguer à compiler en 64 bits si le 32 bits marche toujours aussi bien ? Et c’est oublier que pendant longtemps, les netbooks n’avaient que des CPU 32 bits, ce qui a permis à cette architecture d’avoir un second souffle dans les ± 2 ans autour de 2010.

    • 29 juillet 2016 at 18 h 30 min

      Bonjour.
      Il existe une version de NT5 (Windows XP) en 64 Bits qui était seulement distribué en OEM (avec une nouvelle machine). Mais Microsoft c’est lui-même montré assez frileux avec le 64 Bits, que ce soit avec les systèmes (qui sont de façon indispensable l’un des premiers éléments de la chaine du 100 % 64 Bits) que de ces propres logiciels. Windows Seven 64 Bits possède de nombreux composants interne au système fonctionnant encore en 32 Bits.

      Les éditeurs qui ne font souvent que ce qui est économiquement le plus rentable, ont logiquement suivis cette tendance, d’autant qu’un système 64 Bits sait sans problème faire fonctionner des applications 32 Bits (la réciproque n’étant pas vraie).

      Mais effectivement, si aujourd’hui on trouve prioritairement des binaires 64 Bits pour les systèmes Linux et Apple, c’est plutôt le contraire sur les systèmes Windows.

      Les systèmes 64 Bits favorisent la création d’applications et de composants 64 Bits qui elles même favorisent la popularité de systèmes 64 Bits. Ceci étant aussi vrai pour le 32 Bits, c’est un cercle vertueux / vicieux, suivant le point de vue.
      Mais aujourd’hui, après 10 à 15 ans de stagnation, la situation a tendance à se débloquer, et le Win64 se popularise. Les systèmes deviennent plus courants, les éditeurs n’en ont plus trop peur et les grandes entreprises commencent à considérer ce changement assez fiable pour enfin migrer.

      Prochaine étape l’IPv6 ?

  7. nithir
    1 août 2016 at 14 h 33 min

    64bit ça permet aussi de faire des calculs sur des grands nombres en faisant moins d’itération du coups on gagne du temps et ça c’est bien… très bien même.

    Ps : Je suis dysorthographique/dyslexique. Aie jeux nez vue oqu’une fôte dent thon article. Je peux te suggérer d’écrire quelques articles en phonétique (en construisant les mots par leur son, et non pas en alphabet phonétique) pour épurer tes lecteurs. Tu as bien du courage. Tu donne de la confiture à des cochons. Tu te fatigue a fournir un contenu ou la qualité réside dans la technique. C’est comme si on allé critiqué léonard de vinci, parce que bon… ses cercles ne sont pas tout à fait rond alors que sa toile est un chef d’œuvre. Les commentaires indiquant « Oh mon dieux mes yeux me brules, il y a des fautes… » sont juste des pauvres trolls frustré (pléonasme ?) par leur incompétence et leur jalousie. Celui qui voi une faute propose une correction ou se tait sauf s’il veut faire un compliment. Sil est agacé, rien ne l’oblige a se fatigué a laissé un commentaire et s’il le fait, c’est bien en un sens qu’il cherche a nuire. Et les nuisible comme on dis ça se chasse toute l’année… sur ce… bon courage à toi et bonne continuation.

    • 1 août 2016 at 22 h 06 min

      Le gain de puissance qu’apporte le 64 Bits n’est pour moi pas un argument à utiliser aujourd’hui. Et même s’il semblait bon dans le milieu des années 2000, il semble avoir fait plus de mal que de bien.
      C’est effectivement l’un des seuls arguments qui as été retenu : Le 64 Bits est plus puissant. Mais cette puissance le désert dans les deux sens, car il n’est finalement qu’un peu plus puissant, et exploiter réellement ce surplus de puissance nécessite d’avoir des activités adapté.

      Pour le grand public, qui n’utilise déjà pas toute la puissance disponible sur leurs ordinateurs, ce gain de puissance ne sera finalement que moyennement exploité. Les architectures 32 Bits ne convenant finalement pas si mal aux usages courant d’une grande partie des utilisateurs.
      Pour les gens voulant aujourd’hui un vrai gain de puissance brute, et qui sont prêts à pouvoir faire des systèmes adaptés, d’autres processeur sont capables d’offrir bien plus. Le CELL qui équipe notamment les PlayStation 3 est à ce niveau un monstre de puissance.

      C’est en fait beaucoup d’autres améliorations, tels que des jeux d’instructions (des fonctions intégrées au CPU) déjà existant sur les derniers modèles de CPU 32 Bits, mais présent en standard sur les CPU 64 Bits qui constituent l’une des vraies évolutions du 64 Bits, plus que la gestion de grand nombre plus rapidement.

      Cette image de Gain de puissance donne encore maintenant des décisions du type «On utilise du 64 Bits que si on a besoins de fortes puissances», … d’où cet article 🙂


      La présente version de l’article as subit de multiples corrections, et cette version est assez différente de l’original. Mais pour le moment j’essaye plus de gagner des lecteurs que de les épurer.
      Je regrette que certains s’intéressent plus à la forme qu’au fond, mais je comprends aussi qu’une très mauvaise orthographe puisse être véritablement gênante.
      Tant que la critique est constructive, je l’accepte sans problèmes. Certaines ne le sont simplement pas.

      Je ferais peu être un billet sur ce sujet … quand j’aurais l’inspiration suffisante.

      • nithir
        2 août 2016 at 21 h 23 min

        Tout a fait d’accord sur les applications adapter. Quand la bascule entre 32 bits et 64bits a eu lieu, je faisait des études en automatique électronique et info industriel. Donc pas mal de math appliqué et d’électronique programmables’programmables, de la manipulation de micro contrôleur. Donc en effet je faisait partie des gens qui on pu noter les différence de performance.
        Je pense que même si le commun ne semble pas en tirer partie de la puissance é calcul. Les jeux ne sont pas gourmand uniquement en rendu graphique. De plus en plus de jeux tire partie de la puissance intrasec du processeur notamment des jeux comme ds dwarf fortress ou dautre jeux procéduraux qui sont tres a la mode actuellement.
        J’ai eu également l’occasion de travaillé dans le bancaire côté serveur et les traitement sur des milliards d’entrées font que la moindre amélioration de performances devient un gain énorme.
        Donc le 64bit est une évidence comme l’est le multitâches. Bien que dans ce dernier cas la compétence du developpeur soit bien plus importante.

  8. 2 août 2016 at 15 h 26 min

    Merci pour cet article très intéressant sur la différence entre le 32 bit et le 64 bit ce qui n’est pas forcément évident pour tout le monde. On me demande souvent la différence entre les deux, maintenant je pourrais renvoyer ceux qui me posent la question vers cet article ! Bonne continuation à vous !

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *