Vad är 64-bitars? iPhone 5S A7-chip förklarat

Ankomsten av Apples första 64-bitars smartphone har överskuggats av den uppdaterade kameran på iPhone 5S och det färgstarka iPhone 5C, men det är en stor sak som har enorma konsekvenser för alla framtida Apple-enheter - liksom Intel, Google, Samsung och ARM. Mike Jennings förklarar den tekniska sidan och konsekvenserna för framtida iPhones, iPads och deras Android-konkurrenter.

SE ÄVEN: iPhone 5S-funktioner: mördare eller bara full av fyllmedel?

Vad är 64-bitars och hur fungerar det?

Termen ”64-bitars” avser hur processorer hanterar beräkningar. Det gäller matematiken som utförs av datorer på sin mest grundläggande nivå: ”bitar” är små enheter som har värdena på antingen 0 eller 1, och dessa manipuleras av processorn och skrivs till datorns minne för att slutföra uppgifterna.

Smartphones som använder äldre 32-bitars processorer kan bara arbeta med datasträngar som består av 32 tecken - så de har ett maximalt intervall på drygt 4 miljarder nummer. En 64-bitars processor har ett mycket större intervall på grund av det ökade antalet tillgängliga siffror - data kan behandlas 64-bitar åt gången, snarare än i 32-bitars bitar.

SE ÄVEN: iPad Air recension

Föreställ dig det här: ett team med 32 kodbrytare på Bletchley Park försöker knäcka samma kod. Det är långsamt arbete - men fördubblar kodbrytarna och den kommer att avslutas snabbare.

Eller prova detta: du skickar 32 assistenter för att samla in 128 föremål från samma butik. De 32 assistenter behöver fyra resor - men om du har 64 assistenter behöver de bara två.

En 64-bitars arkitektur är snabbare, gör mer arbete och är effektivare.

64-bitars A7-processorn i iPhone 5S använder ARM v8-arkitekturen. Det är första gången detta nya chip har använts i en smartphone, och Apple hävdar att det har dubbelt så stor kraft som A6-chipet i iPhone 5.

Ett 64-bitarschip anpassar iPhone 5S till resten av datorvärlden. AMD och Intel har tillverkat 64-bitars PC-processorer sedan millennieskiftet. De PS4 och Xbox ett konsoler använder båda 64-bitars AMD-chips.

SE ÄVEN: Xbox One vs PS4

Ger 64-bitars verkliga fördelar?

Den största fördelen gäller den matematiska beräkningshastigheten, som vi har beskrivit ovan. Den andra stora förbättringen gäller minne: ett 64-bitarschip kan adressera mer än 4 GB RAM, vilket 32-bitarschips bara inte kan hantera. Det är inte ett problem nu, eftersom ingen iPhone eller iPad har mer än 1 GB RAM-minne, men det kan vara några år senare.

Den extra kraften på 64-bit kommer att förbättra iPhone 5S-prestanda inom ett antal områden. Krypteringen som används av telefonens fingeravtryckssensor kommer att vara tillfredsställande snabb och kamerans nya funktioner fungerar också smidigt med chipets förbättrade beräkningsförmåga.

Dessa avancerade applikationer - till exempel foto- och videoredigering och kodning, till exempel - är snabbare med 64-bitars. Spel har också nytta - vid iPhone 5S-lanseringen visade Apple Infinity Blade 3, vilket sannolikt inte skulle vara möjligt på 32-bitars.

Apples iOS 7 har omarbetats för att fungera med 64-bitars, och det betyder att operativsystemet kommer att kännas smörslätt. Men med tanke på enkelheten i många smartphone-appar är det ett faktum att många bara inte behöver den extra kraften i 64-bitar just nu.

De flesta utvecklare har inte tillgång till Apple-maskinvara i förväg, så det tar tid för 64-bitarsappar att komma fram. Tack och lov är den nya processorn bakåtkompatibel med 32-bitars programvara.

Framtida Apple-processorer, vare sig det gäller iPhones eller iPads, kan ha tillräckligt med kraft för att köra spel med konsolkvalitet och appar med PC-kvalitet. Den delade arkitekturen kan till och med göra det lättare att porta programvara till iOS-enheter.

En av de viktigaste fördelarna just nu är marknadsföring - Apples första företag för oss en 64-bitars smartphone processor, och det ger massor av kudos, även om de verkliga fördelarna inte kommer att uppnå en liten stund än.

Vilka är de långsiktiga konsekvenserna?

Trots den omedelbara prestandaförhöjningen är övergången till 64-bitare viktigare på lång sikt.

Om ett år eller två borde Apples telefoner och surfplattor - och varje konkurrent - ha 4 GB RAM tillsammans med en 64-bitars processor och Cupertinos programvara lag och tredjepartsutvecklare kommer att ha fått mer tid att få ut det mesta av den här nya arkitekturen - en viktig start över Samsung och Google.

Denna expertis kommer att få stora konsekvenser: iPhone kan använda effektivare marker med bättre batteritid. IPad kan bli ännu mer kraftfull. Apple kan ha ARM-processorer med tillräckligt grymt för att driva bärbara datorer.

Det ansluter sig till Cupertinos långsiktiga vision för "plattformskonvergens" - en strategi som kan se att telefoner, surfplattor, bärbara datorer och andra enheter delar hårdvara och programvara.

Apple A7-chipet innebär att iPhone och iPad nu delar samma 64-bitars system som Intel, och iOS och OS X delar redan samma kärna och utvecklarmiljö. Apple hävdar att A7 är ett "skrivbordsklass" -chip, så det är ingen sträcka att föreställa sig mer kraftfulla delar inuti bärbara datorer.

Apple har också tagit över grafiken: tidigare iPhones och iPads har haft PowerVR GPU: er, men den här gången beskrivs det som Apples eget chip.

Det är inte bara hårdvara. Dess OS X-skrivbordssystem lånar funktioner från iOS i varje ny version nu och om Apple kan använda ARM-baserad 64-bitars hårdvara på fler enheter kan en universalbutik och enhetlig programvara följa.

Vad sägs om krävande uppgifter som behöver Intel-kraft? Det var där molnet kunde ta över. Det är långt borta, men Apple har redan arbetat med enormt uppgraderade molnfaciliteter: 2010 byggde det ett datacenter i North Carolina för iCloud och rapporter visar att anläggningen endast har öppnats med 20 000 servrar - trots att platsen har plats för cirka en miljon servrar.

Medan dess datacenter använder Intel Xeon-hårdvara bör det noteras att ARM-baserade servrar redan konkurrerar med Intel i vissa riktmärken, och AMD har ARM-baserade 64-bitars serverchips på sin färdplan.

Poängen

Apples övergång till 64-bit kommer att göra iPhone 5S kraftfullare, men en uppenbar påverkan kommer inte att kännas förrän utvecklare börjar släppa appar som använder det nya A7-chipet.

64-bitars ARM-chip och dess efterträdare kommer att säkerställa att nästa iPhones och iPads är barnstormers, och de kan hjälpa spel av konsolkvalitet och applikationer av PC-kvalitet att bli vanligare på dessa enheter.

Det är dock större för Apples långsiktiga framtid: en 64-bitars processor betyder ytterligare ett steg i konvergensen strategi som kan se iPhones, iPads, laptop och till och med stationära datorer som delar hårdvara, operativsystem och programvara.

Apple är det första smarttelefonföretaget som hoppar till 64-bitars men nu kommer alla andra att följa efter - och det är bara goda nyheter för konsumenterna. Det kan se ut som överdrivet, men Apples övergång till mobil 64-bit är ett viktigt steg för korrekt framsteg - och kan peka mot en ARM-baserad framtid.

Mike Jennings är en frilansande teknikförfattare. Han tillbringade fem år som seniorförfattare på PC Pro och skriver nu om komponenter, datorer, smartphones, surfplattor och bärbara datorer.Han tweets från @mikejennings.

Läs sedan vår iPhone 5S vs Galaxy S4 jämförelse