В чем разница между 32-битным и 64-битным процессором?

Я пытаюсь читать 32-разрядные и 64-разрядные процессоры (http://en.wikipedia.org/wiki/32-bit_processing). Я понимаю, что 32-разрядный процессор (например, x86) имеет ширину 32 бита. Я не уверен, что это значит. Таким образом, у него есть специальные "пространства памяти", которые могут хранить целочисленные значения до 2 ^ 32?

Я не хочу звучать глупо, но я понятия не имею о процессорах. Я предполагаю, что 64-битные, как правило, лучше, чем 32-битные. Хотя мой компьютер (один год, Win 7, Intel Atom) имеет 32-разрядный процессор.

Ответ 1

Все вычисления проводятся в регистрах. Когда вы добавляете (или вычитаете или какие-либо) переменные вместе в коде, они загружаются из памяти в регистры (если их еще нет, но, хотя вы можете объявить бесконечное число переменных, количество регистров ограничено). Таким образом, имея более крупные регистры, вы можете выполнять "большие" вычисления в одно и то же время. Не то, чтобы эта разница в размерах так важна на практике, когда речь заходит о обычных программах (поскольку, по крайней мере, я редко манипулирую значениями больше 2 ^ 32), но так оно и работает.

Кроме того, определенные регистры используются в качестве указателей в вашем пространстве памяти и, следовательно, ограничивают максимальный объем памяти, который вы можете ссылаться. 32-разрядный процессор может ссылаться только на 2 ^ 32 байта (что составляет около 4 ГБ данных). 64-битный процессор может управлять намного более очевидно.

Есть и другие последствия, но это те, которые приходят на ум.

Ответ 2

Процессор вызывает данные из памяти, то есть ОЗУ, указывая свой адрес в MAR (регистр адресов памяти). Электроника электроники затем находит этот адрес в банке памяти и извлекает данные и помещает их в MDR (регистр данных памяти). Эти данные записываются в один из регистров в Процессоре для дальнейшей обработки. Вот почему размер шины данных определяет размер регистров в процессоре. Теперь, если мой процессор имеет 32-битный регистр, он может одновременно вызывать данные размером 4 байта. И если размер данных превышает 32 бита, тогда для этого потребуется два цикла выборки. Это замедляет скорость 32-битной машины по сравнению с 64-битным, что завершит операцию только в режиме ONE. Таким образом, очевидно, что для меньших данных нет никакой разницы, если мои процессоры синхронизируются с одинаковой скоростью. Опять же, с 64-битным процессором и 64-разрядной ОС, мои инструкции всегда будут иметь размер 64 бит... который излишне использует больше пространства памяти.

Ответ 3

Первые 32-битные и 64-битные называются архитектурами.

Эти архитектуры означают, что сколько данных микропроцессор будет обрабатывать в течение одного цикла инструкций, т.е. fetch-decode-execute

В одну секунду может быть от тысячи до миллиардов циклов команд в зависимости от конструкции процессора.

32-разрядный означает, что микропроцессор может выполнять 4 байта данных в одном цикле команд, в то время как 64-разрядный означает, что микропроцессор может выполнять 8 байтов данных в одном цикле команд.

Поскольку микропроцессор должен общаться с другими частями компьютера для получения и отправки данных, например, с памятью, шиной данных, видеоконтроллером и т.д., Они также должны теоретически поддерживать 64-битную передачу данных. Однако по практическим причинам, таким как совместимость и стоимость, другие части могут по-прежнему взаимодействовать с микропроцессором в 32 битах. Это произошло в оригинальном IBM PC, где его микропроцессор 8088 был способен к 16-разрядному выполнению, в то время как он говорил с другими частями компьютера в 8 битах по причине стоимости и совместимости с существующими частями.

Представьте себе, что на 32-битном компьютере вам нужно написать "a" как "A", то есть в CAPSLOCK, поэтому для операции требуется всего 2 байта, в то время как компьютер будет считывать 4 байта данных, что приводит к дополнительным расходам. Эти служебные данные увеличиваются в 64-битном компьютере до 6 байтов. Таким образом, 64-битные компьютеры не обязательно должны быть быстрыми все время.

Помните, что 64-битные окна могут быть запущены на микропроцессоре, только если он поддерживает 64-битное выполнение.

Ответ 4

32-битные процессоры могут обращаться к банку памяти с 32-разрядным адресом. Таким образом, вы можете иметь 2 ^ 32 ячейки памяти и, следовательно, ограниченное количество адресной памяти (~ 4 ГБ). Даже когда вы добавляете еще один банк памяти на свой компьютер, он не может быть адресован. Таким образом, 64-битные машины могут адресовать до 2 ^ 64 ячеек памяти.

Ответ 5

Из здесь:

Основное различие между 32-разрядными процессорами и 64-разрядными процессорами скорость, с которой они работают. 64-разрядные процессоры могут поставляться в двухъядерных, четырехъядерных процессорах ядро и шесть базовых версий для домашних вычислений (с восемью ядрами версии скоро). Несколько ядер позволяют увеличить обработку мощности и более быстрой работы компьютера. Программные программы, требующие многие вычисления для работы работают быстрее на многоядерных 64-битных процессоров, по большей части. Важно отметить, что 64-битные компьютеры могут по-прежнему использовать 32-разрядные программные программы, даже если Операционная система Windows - это 64-разрядная версия.

Еще одно большое различие между 32-разрядными процессорами и 64-разрядными процессорами - это максимальный объем памяти (ОЗУ), который поддерживается. 32-битный компьютеры поддерживают максимум 3-4 ГБ памяти, тогда как 64-разрядные компьютер может поддерживать объем памяти более 4 ГБ. Это важно для программ, которые используются для графического проектирования, проектирования дизайна или редактирования видео, где выполняется много расчетов для рендеринг изображений, рисунков и видеоматериалов.

Следует отметить, что 3D-графические программы и игры не приносят пользы много, если вообще, от перехода на 64-разрядный компьютер, если только программа представляет собой 64-битную программу. 32-разрядный процессор подходит для любого программа, написанная для 32-битного процессора. В случае компьютерных игр, вы получите гораздо больше производительности, обновив видеокарту вместо этого получения 64-битного процессора.

В конце концов, 64-разрядные процессоры становятся все более обыденными в домашних компьютерах. Большинство производителей создают компьютеры с 64-разрядными процессоров из-за более низких цен и потому, что больше пользователей сейчас используют 64-разрядные операционные системы и программы. Розничные продавцы компьютеров предлагая меньше и меньше 32-разрядных процессоров, и вскоре может не предложить никаких на всех.

Ответ 6

32-разрядные и 64-разрядные - это в основном размер регистров, регистрируют самый быстрый тип памяти и ближе всего к ЦП. 64-разрядный процессор может хранить больше данных для адресации и передачи, чем 32-битный регистр, но есть и другие факторы, которые также зависят от скорости процессора, таких как количество ядер, кэш-память, архитектура и т.д.

Ссылка: Разница между 32-разрядным процессором и 64-разрядным процессором

Ответ 7

От в чем смысл 32-битного или 64-битного Процесс??от kenshin123:

Виртуальными адресами процесса являются отображения адреса таблицу, которая соответствует реальной физической памяти в системе. Для причины эффективности и безопасности, ядро создает абстракцию для процесса, который придает ему иллюзию наличия собственного адреса пространство. Эта абстракция называется виртуальным адресным пространством. Это просто таблица указателей на физическую память.

Таким образом, 32-битный процесс получает около 2 ^ 32 или 4 ГБ адресного пространства. Какие это означает, что под капотом заключается в том, что процессу предоставляется 32-разрядная страница Таблица. Кроме того, эта таблица страниц имеет 32-разрядный VAS, который отображает до 4 ГБ памяти в системе.

Итак, у 64-битного процесса есть 64-разрядный VAS. Это имеет смысл?

Ответ 8

Этот ответ, вероятно, опоздал на 9 лет, но я чувствую, что приведенные выше ответы не дают адекватного ответа на вопрос.

Определения 32-битных и 64-битных не очень хорошо определены или регламентированы каким-либо органом стандартизации. Это просто интуитивные понятия. 32-разрядный или 64-разрядный ЦП обычно относится к собственному размеру слова архитектуры набора команд ЦП (ISA). Так что же такое ISA и какой размер слова?

ISA и размер слова

ISA - мнемоника машинных инструкций/сборок, используемая процессором. Это самый низкий уровень программного обеспечения, который напрямую говорит о том, что делать с оборудованием. Пример:

ADD r2,r1,r3   # add instruction in ARM architecture to do r2 = r1 + r3
               # r1, r2, r3 refer to values stored in register r1, r2, r3
               # using ARM since Intel isn't the best when learning about ISA

Старое определение размера слова было бы числом битов, которые ЦПУ может вычислить за один цикл команд. В современном контексте размер слова - это размер регистров по умолчанию или размер регистров, на которые действует базовая инструкция (я знаю, что в этом определении я сохранил много двусмысленности, но это интуитивная концепция для нескольких архитектур, которая не полностью соответствует друг с другом). Пример:

ADD16 r2,r1,r3 # perform addition half-word wise (assuming 32 bit word size)

Пример разрядности процессора Pentium Pro с PAE

Во-первых, различные размеры слова в общем обучении:

Арифметические, логические инструкции: 32 бита (обратите внимание, что это нарушает старое представление о размере слова, так как умножение и деление занимают более одного цикла)
Инструкции перехода, перехода: 32-разрядная для косвенной адресации, 16-разрядная для немедленной (опять же, Intel не является хорошим примером из-за CISC ISA, и здесь достаточно сложности)
Перемещение, загрузка, сохранение: 32 бита для косвенного, 16 бит для немедленного (эти инструкции могут занять несколько циклов, поэтому старое определение размера слова не выполняется)

Во-вторых, размеры доступа к шине и памяти в аппаратной архитектуре:

Размер логического адреса до преобразования виртуального адреса: 32 бита
Размер виртуального адреса: 64-битный
Постперевод физического размера адреса: 36 бит (шина адреса системной шины)
Размер шины данных системной шины: 256 бит

Таким образом, из всех вышеперечисленных размеров большинство людей интуитивно называли это 32-битным процессором (несмотря на отсутствие единого мнения относительно размера слова ALU и размера бит адреса).

Интересно отметить, что в старину (70-е и 80-е годы) были архитектуры ЦП, размер слова ALU которых сильно отличался от размера доступа к памяти. Также обратите внимание, что мы даже не рассматривали причуды в инструкциях не общего назначения.

Обратите внимание на Intel x86_64

Вопреки распространенному мнению, x86_64 не является 64-битной архитектурой в прямом смысле этого слова. Это 32-битная архитектура, которая поддерживает инструкции расширения, которые могут выполнять 64-битные операции. Он также поддерживает 64-битный размер логического адреса. Сами Intel называют это ISA IA32e (расширенный IA32, а 32-разрядный ISA - IA32).