[운영체제] 32비트 vs 64비트

개요

새로운 SSD 설치 과정에서 컴퓨터를 포맷하고 운영체제를 새로 설치하게 되었다. 운영체제에는 32비트와 64비트 버전이 있는데, 이 둘의 차이점이 궁금해졌다. 오늘은 운영체제에서 자주 접하는 32비트와 64비트의 차이에 대해 알아보자 !

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1. 레지스터 크기

컴퓨터의 CPU는 데이터를 처리하고 메모리를 참조할 때 워드라는 단위를 사용한다.

32비트 시스템에서는 워드의 크기가 32비트, 64비트 시스템에서는 워드의 크기가 64비트라는 의미이다.

워드의 크기에 따라 한 번에 처리하거나 참조할 수 있는 데이터의 크기가 제한된다.

직관적으로 봤을 때에도 64비트 시스템이 32비트 시스템보다 많은 데이터를 처리할 수 있다는 것을 알 수 있다.

2. 메모리 주소 공간

CPU는 메모리의 각 위치를 고유한 주소로 식별하는데, 시스템의 비트가 메모리 주소의 범위를 의미한다.

32비트 시스템에서는 메모리 주소를 나타낼 수 있는 범위가 2^32로 최대 4GB의 메모리를 참조할 수 있다.

64비트 시스템에서는 2^64까지 가능하므로 최대 16EB(엑사바이트)에 달하는 메모리를 참조할 수 있다. 하지만 운영체제 및 하드웨어가 지원할 수 있는 범위에 따라 제한된다. 현대 시스템은 64GB ~ 1TB 정도이다.

3. 포인터의 크기

32비트 시스템에서는 메모리 주소를 나타낼때 32비트를 사용하고, 64비트 시스템에서는 64비트를 사용한다.

8비트는 1바이트이므로, 32비트 시스템에서는 4바이트, 64비트 시스템에서는 8바이트를 사용하는 것이다.

포인터는 메모리의 주소를 나타내는 역할을 하기때문에 이런 관점에서 비트 시스템과 관련이 있다. 32비트 시스템에서는 포인터의 크기가 4바이트이고 64비트 시스템에서는 8바이트이다.

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정리하기

비트는 CPU가 처리하는 데이터의 최소단위인 워드의 크기를 의미한다. 워드의 크기에 따라 한 번에 처리하거나 참조할 수 있는 데이터의 크기가 제한되는데 32비트 시스템에서는 최대 2^32 즉 4GB의 메모리만큼 처리할 수 있고, 64비트 시스템에서는 2^64 즉 16EB의 메모리만큼 처리할 수 있다. 메모리의 주소를 나타내는 포인터와도 관련성이 존재한다. 포인터의 크기가 32비트 시스템에서는 4바이트, 64비트 시스템에서는 8바이트이다.