A diferença básica entre um sistema de 32 bits e um de 64 bits é o valor máximo de instruções que eles podem trabalhar.
Uma operação de 32 bits consegue manipular até 4.294.967.296 dados de instruções por vez, ou (2^32), enquanto uma operação de 64 bits consegue manipular até 18.446.744.073.709.600.000, ou (2^64). Viram a diferença?
Então, um programa que executa muitos cálculos matemáticos, será executado mais rápido, se estiver em uma plataforma de 64 bits.
Os programas de uma plataforma de 64 bits são feitos de forma diferenciada, porque não adianta ter o processador de 64 bits e o programa em 32 bits, pois é desperdício de recurso.
Alguns processadores de 64 bits conseguem processar operações em 32 bits, mas nem todos. Os de 32 bits não conseguem processar operações em 64bits.
Alguns programas não precisam ser de 64 bits, como por exemplo, o notepad, então não executará cálculo maior que 32 bits, desta forma, não faz diferença se a plataforma é de 32 ou 64 bits.
Os sistemas operacionais em 32 bits não executam operações em 64 bits, porque mesmo que o processador possua tal tecnologia, o kernel do sistema não saberá interpretar as instruções. Portanto, mesmo que não se utilize programas de 64 bits, como por exemplo, um navegador Web é bom ter um sistema de 64 bits, porque querendo ou não, o kernel do sistema operacional executará instruções e cálculos que podem passar dos 32 bits e você pode ganhar um pouco em relação ao desempenho.
Para notar a real diferença, seria necessário que fossem postos dois computadores, lado a lado, com configuração similar e executando os mesmos programas, um em 32 bits e o outro em 64 bits.
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