电脑64位指的什么

电脑教程012

电脑64位指的什么,第1张

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。

在计算机架构中,64位整数、内存地址或其他数据单元,是指它们最高达到64位(8字节)宽。此外,64位CPU和算术逻辑单元架构是以寄存器、内存总线或者数据总线的大小为基准。 64 位CPU在1960年代,便已存在于超级计算机,且早在1990年代,就有以 RISC 为基础的工作站和服务器。2003年才以 x86-64 和 64 位 PowerPC 处理器架构的形式引入到(在此之前是 32 位)个人计算机领域的主流。

一个 64 位的 CPU,内部可能有外部数据总线或不同大小的地址总线,可能比较大或比较小;术语“64位”也常用于描述这些总线的大小。同样的,某些 16 位处理器指的是 16/32 位处理器具有 16 位的总线,不过内部也有一些 32 位的性能。这一术语也可能指计算机指令集的指令长度,或其它的数据项。去掉进一步的条件,“64位”计算机架构一般具有 64 位宽的整数型寄存器,它可支持64 位“区块”的整数型数据。

扩展资料:

64位和32位比较

从32位到64位架构的改变是一个根本的改变,因为大多数操作系统必须进行全面性修改,以取得新架构的优点。其它软件也必须进行移植,以使用新的性能;较旧的软件一般可借由硬件兼容模式(新的处理器支持较旧的 32 位版本指令集)或软件模拟进行支持。或者直接在 64 位处理器里面实作 32 位处理器内核(如同 Intel 的 Itanium 处理器,其内含有 x86 处理器内核,用来执行 32 位 x86 应用程序)。支持 64 位架构的操作系统,一般同时支持 32 位和 64 位的应用程序。

参考资料来源:百度百科-64位

分类: 电脑/网络

解析:

这里的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。64bit处理器并非现在才有的,在高端的RISC(Reduced Instruction Set Computing,精简指令集计算机)很早就有64bit处理器了,比如SUN公司的UltraSparc Ⅲ、IBM公司的POWER5、HP公司的Alpha等。

64bit计算主要有两大优点:可以进行更大范围的整数运算;可以支持更大的内存。不能因为数字上的变化,而简单的认为64bit处理器的性能是32bit处理器性能的两倍。实际上在32bit应用下,32bit处理器的性能甚至会更强,即使是64bit处理器,目前情况下也是在32bit应用下性能更强。所以要认清64bit处理器的优势,但不可迷信64bit。

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,不兼容现在的传统的32位计算机,仅用于Itanium(安腾)以及后续产品Itanium 2,一般用户不会涉及到,因此这里仅对AMD64位技术和Intel的EM64T技术做一下简单介绍。

AMD64位技术

AMD64的位技术是在原始32位X86指令集的基础上加入了X86-64扩展64位X86指令集,使这款芯片在硬件上兼容原来的32位X86软件,并同时支持X86-64的扩展64位计算,使得这款芯片成为真正的64位X86芯片。这是一个真正的64位的标准,X86-64具有64位的寻址能力。

X86-64新增的几组CPU寄存器将提供更快的执行效率。寄存器是CPU内部用来创建和储存CPU运算结果和其它运算结果的地方。标准的32-bit x86架构包括8个通用寄存器(GPR),AMD在X86-64中又增加了8组(R8-R9),将寄存器的数目提高到了16组。X86-64寄存器默认位64-bit。还增加了8组128-bit XMM寄存器(也叫SSE寄存器,XMM8-XMM15),将能给单指令多数据流技术(SIMD)运算提供更多的空间,这些128位的寄存器将提供在矢量和标量计算模式下进行128位双精度处理,为3D建模、矢量分析和虚拟现实的实现提供了硬件基础。通过提供了更多的寄存器,按照X86-64标准生产的CPU可以更有效的处理数据,可以在一个时钟周期中传输更多的信息。

EM64T技术

Intel官方是给EM64T这样定义的:EM64T全称Extended Memory 64 Technology,即扩展64bit内存技术。EM64T是Intel IA-32架构的扩展,即IA-32e(Intel Architectur-32 extension)。IA-32处理器通过附加EM64T技术,便可在兼容IA-32软件的情况下,允许软件利用更多的内存地址空间,并且允许软件进行32 bit线性地址写入。EM64T特别强调的是对32 bit和64 bit的兼容性。Intel为新核心增加了8个64 bit GPRs(R8-R15),并且把原有GRPs全部扩展为64 bit,如前文所述这样可以提高整数运算能力。增加8个128bit SSE寄存器(XMM8-XMM15),是为了增强多媒体性能,包括对SSE、SSE2和SSE3的支持。

Intel为支持EM64T技术的处理器设计了两大模式:传统IA-32模式(legacy IA-32 mode)和IA-32e扩展模式(IA-32e mode)。在支持EM64T技术的处理器内有一个称之为扩展功能激活寄存器(extended feature enable register,IA32_EFER)的部件,其中的Bit10控制着EM64T是否激活。Bit10被称作IA-32e模式有效(IA-32e mode active)或长模式有效(long mode active,LMA)。当LMA=0时,处理器便作为一颗标准的32 bit(IA32)处理器运行在传统IA-32模式;当LMA=1时,EM64T便被激活,处理器会运行在IA-32e扩展模式下。

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。