64位和32位是什么意思,64位和32位是什么意思

64位和32位是什么意思，历史新知我整理，欢迎阅读!

32位和64位含义：位数指的是CPU GPRs(General-Purpose Registers，通用寄存器)的数据宽度为多少位，多少位(以32位为例)32位指令集就是运行32位数据的指令，也就是说处理器一次可以运行32bit数据。

实际上呢， *** 作系统只是硬件和应用软件中间的一个平台。 32位 *** 作系统针对的32位的CPU设计。 64位 *** 作系统针对的32位的CPU设计。 所以呢我们必须了解一下32位 、64位CPU。

所谓32位处理器就是一次只能处理32位，也就是4个字节的数据，而64位处理器一次就能处理64位，即8个字节的数据。

如果我们将总长128位的指令分别按照16位、32位、64位为单位进行编辑的话：旧的16位处理器，比如Intel 80286 CPU需要8个指令，32位的处理器需要4个指令，而64位处理器则只要两个指令，显然，在工作频率相同的情况下，64位处理器的处理速度会比16位、32位的更快。而且除了运算能力之外，与32位处理器相比，64位处理器的优势还体现在系统对内存的控制上。

由于地址使用的是特殊的整数，而64位处理器的一个ALU(算术逻辑运算器)和寄存器可以处理更大的整数，也就是更大的地址。传统32位处理器的寻址空间最大为4GB，使得很多需要大容量内存的数据处理程序在这时都会显得捉襟见肘，形成了运行效率的瓶颈。

而64位的处理器在理论上则可以达到1800万个TB，1TB等于1024GB，1GB等于1024MB，所以64位的处理器能够彻底解决32位计算系统所遇到的瓶颈现象，速度快人一等，对于那些要求多处理器可扩展性、更大的可寻址内存、视频/音频/三维处理或较高计算准确性的应用程序而言，AMD 64处理器可提供卓越的性能。

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。

�迪终嬲�庖迳系?4位计算，光有64位的处理器是不行的，还必须得有64位的 *** 作系统以及64位的应用软件才行，三者缺一不可，缺少其中任何一种要素都是无法实现64位计算的。目前，在64位处理器方面，Intel和AMD两大处理器厂商都发布了多个系列多种规格的64位处理器；而在 *** 作系统和应用软件方面，目前的情况不容乐观。因为真正适合于个人使用的64位 *** 作系统现在就只有Windows XP X64，而Windows XP X64本身也只是一个过渡性质的64位 *** 作系统，在Windows Vista发布以后就将被淘汰，而且Windows XP X64本身也不太完善，易用性不高，一个明显的例子就是各种硬件设备的驱动程序很不完善，而且现在64位的应用软件还基本上没有，确实硬件厂商和软件厂商也不愿意去为一个过渡性质的 *** 作系统编写驱动程序和应用软件。所以要想实现真正的64位计算，恐怕还得等到Windows Vista普及一段时间之后才行。

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。

本教程 *** 作环境：windows7系统、Dell G3电脑。

某台微机安装的是64位 *** 作系统中，64位指的是CPU的字长，即CPU每次能处理64位二进制数据。

计算机采用二进制编码方式表示数、字符、指令和其它控制信息。计算机在存储、传送或 *** 作时，作为一个单元的一组二进制码称为字，一个字中的二进制位的位数称为字长。

字长是CPU的主要技术指标之一，指的是CPU一次能并行处理的二进制位数，字长总是8的整数倍，通常PC机的字长为32位，64位。

64位CPU就是在同一时间内处理字长为64位的二进制数据。二进制的每一个0或1是组成二进制的最小单位，称为位（bit）。常用的字长为8位、16位、32位和64位。字长为8位的编码称为字节，是计算机中的基本编码单位。

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。例如，目前有许多机器有着使用 64 位总线的 32 位处理器（如最初的 Pentium 和之后的 CPU），因此有时会被称作“64位”。同样的，某些 16 位处理器（如 MC68000，摩托罗拉公司生产的一款16位处理器，因集成约68000个晶体管而得名）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（如常见的 64 位双精度浮点数）。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（内部和外部两者） 64 位“区块”（chunk）的整数型数据。

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 *** 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 *** 作系统，一般同时支持 32 位和 64 位的应用程序。

明显的例外是 AS/400，其软件执行在虚拟的指令集架构，称为 TIMI（技术独立机器界面），它会在执行之前，以低阶软件转换成本地机器码。低阶软件必须全部重写，以搬移整个 OS 以及所有的软件到新的平台。例如，当 IBM 转移较旧的 32/48 位“IMPI”指令集到 64 位 PowerPC（IMPI 完全不像 32 位 PowerPC，所以这比从 32 位版本的指令集转移到相同指令集的 64 位版本的规模还要庞大）。

64 位架构无疑可应用在需要处理大量数据的应用程序，如数码视频、科学运算、和早期的大型数据库。在其它工作方面，其 32 位兼容模式是否会快过同等级的 32 位系统，这部分已有很多争论。在 x86-64 架构（AMD64 和 Intel 64）中，主要的 32 位 *** 作系统和应用程序，可平滑的执行于 64 位硬件上。

Sun 的 64 位 Java虚拟机的启动速度比 32 位虚拟机还慢，因为 Sun 仍假定所有的 64 位机器都是服务器，而且只有为 64 位平台实作“服务器”编译器（C2）。“客户端”编译器（C1）产生较慢的代码，不过编译较快速。所以尽管在 64 位 JVM 的 Java 程序在一段很长的周期会执行的较好（一般为长时间运作的“服务器”应用程序），它的启动时间可能更久。对于短生命期的应用程序（如 Java 编译器 javac） 增加启动时间可控制执行时间，使 64 位的 JVM 整体变慢。

应当指出，在 32 位和 64 位处理器时，速度并不是唯一的考量因素。应用程序，如多任务、压力测试（stress testing）、丛集（clustering）（用于HPC）可能更适合 64 位架构以正确部署。为了以上原因，64 位丛集已广泛部署于大型组织，如 IBM、Vodafone、HP、微软。

---