Los sistemas operativos han vivido una importante evolución con el paso de los años, y los procesadores también. Las primeras versiones eran de 8 bits, en los ochenta dominaron las de 16 bits, en los noventa las de 32 bits y en la primera década del 2000 llegaron las de 64 bits. Han pasado 20 años desde que llegó el primer sistema operativo de consumo de 64 bits, Windows XP Professional x64 Edition, pero todavía no hemos visto un Windows de 128 bits, ¿por qué ocurre esto?
Es una buena pregunta, y además es muy interesante, pero para poder contestarla es necesario que profundizar en cómo trabajan los sistemas operativos que pueden operar con distintas cantidades de bits, y en el papel que juegan también los procesadores, porque un sistema operativo de, por ejemplo, 64 bits no se puede ejecutar con un procesador de 64 bits, y por tanto para mover un sistema operativo de 128 bits necesitaríamos un procesador de 128 bits.
Windows Vista de 64 bits
Os pongo un ejemplo. Cuando en 2006 llegó el parche que convertía a Windows Vista en un sistema operativo de 64 bits muchos quisieron lanzarse a probarlo, pero en aquella época los procesadores de 64 bits no llevaban mucho tiempo en el mercado de consumo general. AMD llegó primero en 2003 con los Athlon 64, que fueron una auténtica maravilla, y en 2004 llegó Intel con los Pentium 4 de 64 bits.
Con esto quiero decir algo muy sencillo, y es que para que exista un sistema operativo de 128 bits primero tiene que existir un procesador de 128 bits. No tiene sentido desarrollar un software para un hardware que no existe. Por eso, en su momento, llegaron primero los Athlon 64 y los Pentium 4 de 64 bits, y unos años después se lanzó la actualización para Windows Vista que lo hacía compatible con 64 bits.
Sé que os he dicho que Windows XP Professional x64 Edition fue el primer sistema operativo compatible con 64 bits, y en efecto así fue, ya que este estuvo disponible en 2005, pero estaba enfocado al mercado de consumo profesional, mientras que Windows Vista de 64 bits se dirigía al mercado de consumo general. En cualquier caso, Windows XP Professional x64 Edition llegó también dos años después del lanzamiento de los primeros procesadores de 64 bits para consumo, los Athlon 64 de AMD.
El salto del megabyte al gigabyte
La razón por la que hemos ido aumentando los bits con cada sistema operativo ha sido, principalmente, para poder incrementar la cantidad de memoria que este puede manejar. Con el paso del tiempo las aplicaciones y los juegos se han vuelto cada vez más complejos, y esto ha derivado en un aumento de los recursos necesarios para poder moverlos, y para poder avanzar.
Precisamente una de las cosas que más se ha disparado con el paso de los años ha sido el consumo de RAM. En los años ochenta contar con 8 MB de RAM era más que suficiente para disfrutar de una buena experiencia, y en los noventa tener 32 MB nos permitía mover cualquier cosa (salvo escenarios profesionales). A partir de ahí, el consumo de memoria ha crecido exponencialmente.
Entre los años ochenta y los noventa la memoria necesaria en un PC estándar se multiplicó por cuatro, pero entre principios del 2000 y 2010 esa cifra se multiplicó por 40, ya que pasamos de necesitar 128 MB a tener 4 GB de RAM. La diferencia fue gigantesca, y fue precisamente en esa franja temporal en la que se empezó a asentar Windows Vista de 64 bits dentro del mercado de consumo general.
El paso de los 32 bits a los 64 bits fue una consecuencia directa del salto del megabyte al gigabyte en la RAM para PC. Ese crecimiento exponencial fue algo puntual que tuvo lugar en la primera década del año 2000, y ya se ha estabilizado. Solo tenemos que ver que los 8 GB de RAM se empezaron a utilizar ampliamente en el año 2012, y todavía a día de hoy, en pleno 2025, esa cifra sigue siendo suficiente para hacer muchas cosas.
Sistemas operativos y bits: qué cambió con Windows de 64 bits
Hablo de Windows de 64 bits porque, al final, este sistema operativo ha sido el más importante en el mercado de consumo general, y porque fue el que impulsó la transición a gran escala de los 32 bits a los 64 bits, así que tenedlo en cuenta.
Un sistema operativo puede trabajar con bloques de datos y soportar una cantidad de RAM determinada en función de sus bits. A mayor cantidad de bits, mayor tamaño de esos bloques y mayor capacidad máxima de memoria. Esta es la división estándar de los sistemas operativos y su capacidad máxima de RAM según el número de bits:
Sistemas operativos de 8 bits: 256 bytes de RAM.
Sistemas operativos de 16 bits: 64 kilobytes de RAM.
Sistemas operativos de 32 bits: 4 gigabytes de RAM.
Sistemas operativos de 64 bits: 18 exabytes de RAM.
Para entender mejor esos números os recuerdo que:
1 kilobyte equivale a 1.024 bytes.
1 megabyte equivale a 1.024 kilobytes.
1 gigabyte equivale a 1.024 megabytes.
1 terabyte equivale a 1.024 gigabytes.
1 petabyte equivale a 1.024 terabytes.
1 exabyte equivale a 1.024 petabytes.
Esto quiere decir que, con el paso de los sistemas operativos de 32 bits a 64 bits hemos multiplicado la cantidad máxima teoría de RAM direccionable de una manera espectacular, ya que hemos pasado de un máximo de 4 gigabytes a 19.327.352.832 (más de diecinueve mil millones) de gigabytes. Esa cifra es totalmente exacta, sin redondeos, ya que he evitado hacer el cálculo partiendo de una equivalencia 1:1.
Un sistema operativo capaz de direccionar una mayor cantidad de RAM nos permite hacer tareas más complejas, trabajar con aplicaciones más avanzadas y disfrutar de juegos cada vez más realistas y exigentes. Piensa, por ejemplo, que cualquier juego actual que requiere 8 GB de RAM para funcionar sería imposible en un sistema operativo de 32 bits.
Sin embargo, este no fue el único avance que introdujeron. Los sistemas operativos de 64 bits también permitieron la llegada de otras mejoras importantes con los procesadores de 64 bits, que no se limitaron a aumentar el máximo de memoria soportada.
Un PC con 64 GB de RAM, imposible en un sistema de 32 bits.
Por ejemplo, pueden procesar datos en bloques de 64 bits, lo que significa que una CPU de 64 bits puede trabajar con más cantidades de datos por ciclo de reloj. Esto se nota sobre todo en aplicaciones exigentes que implican grandes cantidades de operaciones y cálculos.
También cuentan con funciones exclusivas y ofrecen otras mejoras a nivel de rendimiento y seguridad, entre las que podemos destacar el soporte nativo por hardware de «Data Execution Prevention», conocido también como «DEP» por sus siglas en inglés, «Kernel Patch Protection» y la integridad del código en las sumas de verificación («checksums»). La eliminación del subsistema de 16 bits también ayudó a mejorar la seguridad.
Qué significan los bits de un procesador
Cuando hablamos de CPUs de 32 bits, de 64 bits o de 128 bits estamos haciendo referencia, con esos números, al tamaño de los datos que puede procesar por ciclo de reloj, y también a las direcciones de memoria que puede manejar. Un bit se define como el valor mínimo de información en computación, y puede ser un 0 o un 1.
Un bit por sí mismo es prácticamente inútil, pero cuando combinamos grandes cantidades de bits nos encontramos con grandes cantidades de datos (enteros) que ya empiezan a ofrecer una mayor utilidad. Por ejemplo, un procesador de 8 bits puede operar con un máximo 255 enteros (2^x-1, donde x es el número de bits de la CPU), es decir, valores de 0 y 1, mientras que un procesador de 32 bits puede direccionar hasta 4.294.967.295 enteros.
Por contra, un procesador de 64 bits puede direccionar hasta 18.446.744.073.709.551.615 enteros. Pasamos de hablar de miles de millones a hablar de trillones, un incremento espectacular que se dispara todavía más si analizamos las capacidades de un procesador de 128 bits, que podría direccionar hasta 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.455 enteros.
Como hemos visto, un procesador de 32 bits puede direccionar hasta 4 GB de RAM, y uno de 64 bits puede direccionar hasta 18 exabytes de RAM. Esto quiere decir que puede trabajar con cantidades de datos mucho más grandes y complejas, por eso con la llegada de los procesadores de 64 bits se produjo una mejora tan grande en la capacidad de computación de los ordenadores modernos.
Qué diferencias tendría un Windows de 128 bits
La fachada sería la misma que la de cualquier Windows actual de 64 bits, es decir, no debemos esperar ningún cambio importante a nivel de interfaz. La principal diferencia estaría, como habréis podido imaginar, en la capacidad que tendrá este sistema operativo para trabajar con cantidades de memoria gigantescas, y con bloques de datos de 128 bits.
En teoría, ese sistema operativo podría soportar un máximo de 17.000 billones de yottabytes, una cifra mareante que para la época en la que nos encontramos es casi ciencia ficción. No exagero, pensad que un yottabyte equivale a 1.024 zettabytes, y que 1 zettabyte equivale a 1.024 exabytes. El yottabyte es la unidad más alta que tenemos ahora mismo en la pirámide de medición de cantidades de datos en informática. Haciendo una analogía, sería como el equivalente al «año-luz» en astronomía.
Este Windows tendría que utilizar un procesador de 128 bits, lo que debería suponer también mejoras de rendimiento por su capacidad de trabajar con más cantidades de datos por ciclo de reloj, y podría contar con otros avances a nivel de rendimiento y de seguridad. Sin embargo, estos solo se notarían al trabajar con cargas de trabajo muy específicas que puedan aprovechar esa gran capacidad de procesamiento de datos por ciclo de reloj, algo que ya hemos visto con las instrucciones AVX-512.
Por qué no tenemos procesadores y Windows de 128 bits
La respuesta es muy sencilla, porque no son necesarios. Técnicamente sería posible crear ambos, pero ahora mismo es un sinsentido, y además no sería práctico por las limitaciones técnicas que tendrían que afrontar. Imaginad todo lo que tendría que avanzar el hardware para que fuese posible diseñar un sistema capaz de montar RAM por valor de varios petabytes, así que no hablemos ya de yottabytes.
Ahora mismo en el mercado de consumo general las configuraciones más utilizadas rondan entre los 16 GB y los 32 GB de RAM, y el soporte máximo de las placas base tope de gama es de 256 GB de RAM. Si nos vamos al sector profesional tenemos configuraciones de entre 2 TB y 6 TB de RAM como límite por socket, y en sectores más exigentes y en el mundo de la supercomputación rompimos el límite del exabyte hace relativamente poco.
Todavía faltan muchos años para que seamos capaces de agotar lo que ofrecen los sistemas operativos y los procesadores de 64 bits. A esto debemos añadir, además, que los procesadores actuales tienen diseños muy versátiles, y que gracias a ello pueden contener elementos de más de 64 bits, como buses y unidades SIMD. Pensad, por ejemplo, que los Ryzen 9000 pueden trabajar con operaciones AVX-512, que son instrucciones de 512 bits ventiladas en una sola pasada.
Por otro lado, también hay que tener en cuenta que con la transición a un sistema operativo de 128 bits se pueden producir problemas de incompatibilidad, pueden surgir diferentes desafíos a nivel de arquitectura y soporte tanto a nivel de software como de hardware que, dependiendo de su complejidad, podrían ser muy caros de resolver, y también tendríamos trabajo que hacer a nivel de drivers.
En este sentido, podría ser necesario reescribir por completo grandes cantidades de drivers, y esto complicaría mucho esa transición sin ofrecer a cambio mejoras significativas, ya que nos encontraríamos claramente ante un escenario de ganancias decrecientes. La inversión para pasar a un entorno de 128 bits sería muy grande, y los beneficios no serían importantes, ni siquiera a muy largo plazo.
Ahora mismo tampoco existen aplicaciones que puedan llegar a beneficiarse de un Windows de 128 bits. Es verdad que en ciertos ámbitos, como la investigación científica y el cifrado, se pueden utilizar operaciones específicas de 128 bits o más para cálculos concretos, pero estas ventilan a través de librerías o herramientas que se integran sin problemas en sistemas operativos de 64 bits, y no necesitan de un sistema operativo ni de un procesador de 128 bits.
Con esto no quiero decir que no veremos nunca un Windows de 128 bits y un procesador de 128 bits. Es algo que podría ocurrir, de hecho es una posibilidad que ya se ha contemplado en la arquitectura RISC-V, pero estamos todavía a muchos años de distancia, tantos que probablemente ni tú ni yo, estimado lector, llegaremos a ver estos procesadores, salvo que se produzca algún punto de inflexión en el mundillo tecnológico que acelere las cosas.
Creo que es importante traer a colación un ejemplo que nos ayudará a entender mejor esto, y la realidad en la que nos encontramos cuando pensamos en sistemas operativos y procesadores de 128 bits. Estoy seguro de que en la era de la computación de 16 bits nadie se habría podido imaginar que en solo 20 años íbamos a utilizar varios gigabytes de RAM, y sin embargo aquí estamos, con el gigabyte como estándar en consumo y el terabyte en servidores y centros de datos.
Lo que hoy nos parece imposible o muy lejano puede acabar convirtiéndose en una realidad antes de lo que esperamos, eso está claro, y es una lección que la informática, y todas las tecnologías vinculadas a ella, nos ha enseñado desde su nacimiento hasta el día de hoy, por eso he hablado de un posible punto de inflexión que acelere las cosas.
No obstante, por las cifras que manejamos cuando hablamos sistemas operativos de 128 bits creo que estamos a muchas décadas de distancia. Es una evolución demasiado grande para la que no estamos preparados, y no lo estaremos hasta dentro de mucho tiempo.
La entrada Por qué no existe un Windows de 128 bits, ni tampoco una CPU de 128 bits se publicó primero en MuyComputer.