[CPU技术]科普：64位和32位芯片的区别

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更多发布于：2014-04-04 09:37

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	图片：411334.jpg 据百度百科记载，cpu的位是指一次性可处理的数据量是多少，1字节=8位，32位处理器可以一次性处理4个字节的数据量。依次类推，64位处理器可以一次性处理8个字节的数据量，比32位处理器的处理速率加快一倍。图片：11671.jpg 自从苹果在iphone 5s上使用了64位的A7处理器后，手机处理器的位数也就自然而然的成为了人们关注的焦点，那到底64位处理器和32位处理器有什么区别呢？图片：998256.jpg 其实手机处理器和PC处理器对于位数的概念是相同的，这里我就用PC的处理器来说明了。对CPU有些了解的人大概都知道Pentium 3和Pentium 4，了解更深的，还会知道是i386处理器在20几年前把处理器从16位带入32位时代。处理器经过了近30多年的考验后，到现在已经跃升到64位，这可不同1GHz到3GHz的频率提升。如果说频率的提升是把一条4车道高速公路的时速限制从120公里提升到了360公里的话，那么从32位到64位的提升就是将这条提升了3倍时速限制的高速公路从4车道拓宽到了8车道，也就是说，这条公路的运力提升了一倍，这可是质的飞跃。图片：501600.jpg 其实，计算机内部表示的数值是有范围的，决定性因素在于CPU的寄存器。他是计算机处理数值的最小单元，如果寄存器是32位的，那么他所能表示的数的范围最大是2的32次方，即表示的范围是32个0到32个1，（这里不计较原码还是补码或是移码），如果寄存器是64位的话，显而易见，表示的范围是64个0到64个1。数的表示范围大了，那么其计算的精确度就提高了。当然这要操作系统的支持才行，就像有辆跑车能跑300公里每小时，但是驾驶员只会开低档，好的资源被浪费了。另外，相信大家都知道32位系统只能识别4g 内存而64位系统可以识别4g以上内存。那是因为内存是由很多小的单元组成，为了能取得内存里面的数据，需要给把每个单元编号，就像家庭住址一样。而作为内存的单元编号是有专门的寄存器存储（专业名词是mar）的，32位系统可以表示的最大地址是2的32次方，一般来说一个单元是8位的，也就是一个字节。合起来就是4g的存储空间，同样的64位系统可以表示的单元地址的总数是2的64方。图片：459389.jpg 现在又有一个问题产生了，那就是为什么我的电脑是4g内存，而计算机却显示3.xxG。其实由于其他的存储设备也需要空间地址，所以一部分地址被分给其他的存储设备了，那么给内存的地址就减少了，识别的内存自然就小于4g。这跟硬盘是不一样的，硬盘实际容量少于标定容量是由于方便工业生产，厂家的标准是1GB=1000MB而科学标准是1GB=1024MB。至于为什么64位会比32位的快，那是因为如果一个机器指令是32位的，那么寄存器是64位就可以一次取两个指令，也就相当于一个小孩和一个大人抢东西吃，小孩一次只能拿四个，而大人则可以拿8个。因此iPhone 5s的运行与此相似，它从内存获得数据，一个时钟周期内32位只能处理32位的数据，64位就可以取得64位的数据，如此一来速度、性能、效率就提高了。而现在最主要的问题就是加快对64位软件的开发，这样才能发挥出64位处理器的最大效能。