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计算机CPU/操作系统32位和64位是什么意思? [复制链接]

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离线junjie90s
 

只看楼主 倒序阅读 0 发表于: 2011-02-23
计算机CPU的32位和64位是什么意思?

       我们通常说的64位技术是相对于32位而言的,这个位数指的是CPU GPRs(General-Purpose Registers,通用寄存器)的数据宽度为64位,64位指令集就是运行64位数据的指令,也就是说处理器一次可以运行64bit数据。

       从32位到64位,表面上好象只是CPU字长增大了一倍,实际上它使寻址范围、最大内存容量、数据传输和处理速度、数值精度等指标也成倍增加,带来的结果就是CPU的处理能力得到大幅提升,尤其是对强烈依赖数值运算、存在巨量数据吞吐和需要超大并发处理的应用提升效果非常明显,如科学计算、人工智能、平面设计、视频处理、3D动画和游戏、数据库以及各种网络服务器等。
       目前主流CPU使用的64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术、和Intel公司的IA-64技术。其中IA-64是Intel独立开发,不兼容32位计算机,仅用于Itanium(安腾)以及后续产品Itanium 2,人们习惯性地称它为“纯64位技术”。
       64位计算技术从2004年推出至今,其产品线不断丰富。目前,AMD方面支持64位技术的CPU有Athlon 64系列、Athlon FX系列和Opteron系列。Intel方面支持64位技术的CPU有使用Nocona核心的Xeon系列、使用Prescott 2M核心的Pentium 4 6系列和使用Prescott 2M核心的P4 EE系列。

操作系统中所说的32位64位是什么意思?

       所谓16位、32位、64位等术语有时指总线宽度,有时指指令宽度(在定长指令集中),而在操作系统理论中主要是指内存寻址的宽度。如果内存的寻址宽度是16位,那么每一个内存地址可以用16个二进制位来表示,也就是说可以在64KB的范围内寻址。同样道理32位的宽度对应4GB的寻址范围,64位的宽度对应16 Exabyte的寻址范围。
       内存寻址范围并非仅仅是对操作系统而言的,其他类型的软件的设计有时也会被寻址范围而影响。但是在操作系统的设计与实现中,寻址范围却有着更为重要的意义。 在早期的16位操作系统中,由于64KB的寻址范围太小,大都采用“段”加“线性地址”的二维平面地址空间的设计。分配内存时通常需要考虑“段置换”的问题,同时,应用程序所能够使用的地址空间也往往有比较小的上限。 在32位操作系统中, 4GB的寻址范围对于一般应用程序来说是绰绰有余的,因而,通常使用一维的线性地址空间,而不使用“段”。 64位计算与32位计算的最大区别在于“寻址能力”和“数据处理能力”。举一个简单的例子:一个5位的小计算器能够计算的最大数字范围是“99,999”,对于日常计算家用、买菜这样的工作应该够用了,但是对于银行、商场、科研、设计等需要处理“大量”、“复杂”数据的场合这样的计算器显然不能胜任,需要10位甚至12位的计算器。64位计算平台基于64位长的“寄存器”,提供比32位更大的数据带宽和寻址能力。面对今天日益复杂的应用程序和日益庞大的数据量,64位服务器的普及应用愈来愈迫切。

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