La Nintendo 64 debutó en 1996 y contó con un procesador MIPS de 64 bits. Según tengo entendido, las PC no comenzaron a aparecer con las CPU de 64 bits hasta 2003. ¿Cuál fue la ventaja de usar una CPU de 64 bits en 1996? Es de suponer que, en ese entonces, ocuparse de más de 4 GB de memoria no habría sido un problema para un dispositivo de electrónica de consumo.
Esto es sobre todo exageración de marketing sin contenido. Sí, el procesador puede haber sido de "64 bits" (sin embargo, eso está realmente definido), pero eso significa poco. Como usted dice, es poco probable que el hecho de abordar más de 4 Gb haya sido de alguna utilidad en 1996.
Es de suponer que un procesador de "64 bits" puede realizar la manipulación aritmética en cantidades de 64 bits en su totalidad, y eso podría haber acelerado ciertas operaciones. Sin embargo, hay muchas otras opciones de arquitectura que dan como resultado varias compensaciones de costo frente a velocidad que habrían tenido un impacto mucho mayor en el resultado que si el procesador fuera de 64 o 32 bits o algo más. Por lo tanto, el hecho de que al menos partes del procesador tuvieran 64 bits carece de sentido si se considera de forma aislada. Lo que realmente importa es el rendimiento resultante y el precio que debe pagar para obtenerlo.
Esto es algo así como hacer una gran cosa sobre si el motor de un automóvil tiene una leva superior o válvulas de escape dobles, por ejemplo. Eso por sí solo le dice muy poco, ya que las muchas otras compensaciones en el diseño del automóvil y su motor impiden los efectos de esa elección de diseño en el rendimiento y el precio resultantes. Al igual que "64 bits", estos son en su mayoría simplemente exageraciones porque el marketing cree que suena bien y que eres lo suficientemente tonto como para pensar que es importante. Desafortunadamente para la mayoría de los consumidores, el marketing es correcto.
El uso de "64 bits" probablemente fue tanto un término de marketing como cualquier otra cosa, pero no del todo sin significado. En muchas máquinas de esa era, cada vez que el controlador de pantalla pasaba a buscar datos de la RAM era el momento en que la CPU u otros chips no podían acceder a esa misma RAM. Cuanto menos tiempo pase el controlador de pantalla en el acceso a la RAM, más tiempo estará disponible la RAM para otros fines. Si a una resolución de pantalla y velocidad de RAM en particular, un bus de 16 bits se consumiría en un 90% por los registros de datos de pantalla del controlador de gráficos, otros chips solo podrán acceder al bus el 10% del tiempo. Pasar a un bus de 32 bits reduciría la sobrecarga del controlador de pantalla a la mitad (al 45%), lo que significa que otros dispositivos podrían acceder al bus el 55% del tiempo. Incluso si los otros chips solo pudieran realizar accesos de 16 bits, todavía verían una mejora de velocidad de 5.5x. Empujar el bus a 64 bits reduciría la participación del controlador de pantalla a la mitad nuevamente (a 22.5%), dejando el 77.5% disponible para otras cosas, otra mejora del 40%. No es una mejora tan grande como pasar de 16 bits a 32 bits, pero sin embargo es significativa.
Tenga en cuenta que si uno estuviera usando un modo de color más alto, es posible que la utilización del bus de 16 bits haya sido superior al 100% (lo que significa que un bus de 16 bits simplemente no podría manejar dicho modo), y la utilización de 32 bits podría ser más del 50%. En ese tipo de escenario, las mejoras que van desde un bus de 32 bits a un bus de 64 bits serían más significativas (nuevamente, incluso si ningún otro chip que no sea el controlador de pantalla puede explotar los accesos de 64 bits). Por supuesto, si algunos otros chips (por ejemplo, que están diseñados para copiar grandes porciones de datos de visualización) pueden explotar accesos de 64 bits, esos chips recibirán aún más beneficios.
enlace afirma que el bitness de 64 bits del procesador no se usó mucho, lo que me hace sospechar que fue principalmente un esfuerzo de marketing.
El coprocesador de gráficos puede haber tenido un comportamiento similar a SIMD (es decir, hacer 8 lotes de operaciones de 8 bits a la vez, o 4 operaciones de 16 bits), aunque no puedo encontrar una referencia útil que lo confirme. El más cercano es este manual N64 , que dice "A la velocidad máxima (generalmente solo alcanzado con rectángulos), se escriben dos píxeles de 32 bits o cuatro píxeles de 16 bits por ciclo ".
(¡El bus de memoria aparentemente tenía solo 9 bits de ancho, lo que puede haber sido una limitación importante en la tasa de relleno del polígono!)
Desde cualquier punto de vista práctico, puedo imaginar que fue principalmente un truco de marketing.
Desde el punto de vista de hoy, es difícil incluso definir qué significa "CPU de 64 bits". Podemos ver la familia estándar de CPUs x86. Se les conoce como "32 bits", aunque los últimos modelos como Pentium 4 tienen un bus de direcciones de 36 bits y un bus de datos de 128 bits. Contienen varios registros de datos de 128 bits de ancho, instrucciones de 128 bits y pueden acceder directamente a 64 GB de memoria.
La verdadera razón principal por la que usamos la plataforma x64 hoy es que Microsoft era demasiado perezoso para implementar correctamente el soporte para el direccionamiento de memoria de 36 bits en Windows XP. Los sistemas operativos de 64 bits consumen mucha más memoria, ya que realmente necesita tener versiones de 32 bits y 64 bits del sistema, además los programas de 64 bits son más grandes, porque las instrucciones son más largas, todas las direcciones son más largas, etc. Esto significa que se necesita un bus más rápido .
Otro punto es que desde sus inicios, los sistemas de juego siempre usaron muchos chips de aceleración gráfica especiales, por lo que a menudo se implementaron con éxito con solo una CPU de 8 bits sin una degradación significativa en la calidad de los gráficos, etc.