科普:64位和32位處理器的區別

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科普:64位和32位處理器的區別-圖片1據百度百科記載,CPU的位是指一次性可處理的數據量是多少,1字節=8位,32位處理器可以一次性處理4個字節的數據量。依次類推,64位處理器可以一次性處理8個字節的數據量,比32位處理器的處理速率加快一倍。

自從蘋果在iPhone 5s上使用了64位的A7處理器后,手機處理器的位數也就自然而然的成為了人們關注的焦點,那到底64位處理器和32位處理器有什么區別呢?科普:64位和32位處理器的區別-圖片2

其實手機處理器和PC處理器對于位數的概念是相同的,這里我就用PC的處理器來說明了。對CPU有些了解的人大概都知道Pentium 3和Pentium 4,了解更深的,還會知道是i386處理器在20幾年前把處理器從16位帶入32位時代。
處理器經過了近30多年的考驗后,到現在已經躍升到64位,這可不同1GHz到3GHz的頻率提升。如果說頻率的提升是把一條4車道高速公路的時速限制從120公里提升到了360公里的話,那么從32位到64位的提升就是將這條提升了3倍時速限制的高速公路從4車道拓寬到了8車道,也就是說,這條公路的運力提升了一倍,這可是質的飛躍。

其實,計算機內部表示的數值是有范圍的,決定性因素在于CPU的寄存器 。他是計算機處理數值的最小單元 ,如果寄存器是32位的,那么他所能表示的數的范圍最大是2的32次方,即表示的范圍是32個0到32個1,(這里不計較原碼還是補碼或是移碼),如果寄存器是64位的話 ,顯而易見,表示的范圍是64個0到64個1。
數的表示范圍大了,那么其計算的精確度就提高了。 當然這要操作系統的支持才行,就像有輛跑車能跑300公里每小時,但是駕駛員只會開低檔,好的資源被浪費了。
另外,相信大家都知道32位系統只能識別4g內存 而64位系統可以識別4g以上內存。那是因為內存是由很多小的單元組成,為了能取得內存里面的數據,需要給把每個單元編號,就像家庭住址一樣。而作為內存的單元編號是有專門的寄存器存儲(專業名詞是mar)的,32位系統可以表示的最大地址是2的32次方,一般來說一個單元是8位的,也就是一個字節。合起來就是4g的存儲空間,同樣的64位系統可以表示的單元地址的總數是2的64方。科普:64位和32位處理器的區別-圖片3

現在又有一個問題產生了,那就是為什么我的電腦是4g內存,而計算機卻顯示3.xxG。其實由于其他的存儲設備也需要空間地址,所以一部分地址被分給其他的存儲設備了,那么給內存的地址就減少了,識別的內存自然就小于4g。這跟硬盤是不一樣的,硬盤實際容量少于標定容量是由于方便工業生產,廠家的標準是1GB=1000MB而科學標準是1GB=1024MB。
至于為什么64位會比32位的快,那是因為如果一個機器指令是32位的,那么寄存器是64位就可以一次取兩個指令,也就相當于一個小孩和一個大人搶東西吃,小孩一次只能拿四個,而大人則可以拿8個。
因此iPhone 5s的運行與此相似,它從內存獲得數據,一個時鐘周期內32位只能處理32位的數據,64位就可以取得64位的數據,如此一來速度、性能、效率就提高了。而現在最主要的問題就是加快對64位軟件的開發,這樣才能發揮出64位處理器的最大效能。

 
  • 本文由 米粒在線 發表于 2014年4月4日13:02:44
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