一文讀懂2款處理器的區(qū)別 ?手機32位和64位的區(qū)別 _生活知道

手機32位和64位的區(qū)別（一文讀懂2款處理器的區(qū)別）

文章插圖
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(shù)也就自然而然的成為了人們關(guān)注的焦點，那到底64位處理器和32位處理器有什么區(qū)別呢？本文將重點介紹一番。
CPU的位是指一次性可處理的數(shù)據(jù)量是多少，1字節(jié)＝8位，32位處理器可以一次性處理4個字節(jié)的數(shù)據(jù)量。依次類推，64位處理器可以一次性處理8個字節(jié)的數(shù)據(jù)量，比32位處理器的處理速率加快一倍。
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(dāng)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。
換一種說法，32位跟64位就好比四車道和八車道的區(qū)別，只有你堵成晚高峰的北京才能感受得到。你要是四車道都沒開滿，上了八車道也感覺不到區(qū)別。一般來說跑計算密集型并且為64位優(yōu)化過的程序才能感受到區(qū)別。
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(zhì)的飛躍。
不過計算機內(nèi)部表示的數(shù)值是有范圍的，決定性因素在于CPU的寄存器。它是計算機處理數(shù)值的最小單元，如果寄存器是32位的，那么他所能表示的數(shù)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。
數(shù)的表示范圍大了，那么其計算的精確度就提高了。當(dāng)然這要操作系統(tǒng)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(tǒng)只能識別4g內(nèi)存而64位系統(tǒng)可以識別4g以上內(nèi)存。那是因為內(nèi)存是由很多小的單元組成，為了能取得內(nèi)存里面的數(shù)據(jù)，需要給把每個單元編號，就像家庭住址一樣。而作為內(nèi)存的單元編號是有專門的寄存器存儲（專業(yè)名詞是mar）的，32位系統(tǒng)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(jié) 。合起來就是4g的存儲空間，同樣的64位系統(tǒng)可以表示的單元地址的總數(shù)是2的64方。
64位操作系統(tǒng)跟32位操作系統(tǒng)又有什么區(qū)別？
操作系統(tǒng)其實也是程序，64位的操作系統(tǒng)使用的是64位的指令，不能安裝在32位機器上。兩者最大的區(qū)別在于：
1、設(shè)計初衷不同
64位操作系統(tǒng)的設(shè)計初衷是為了滿足需要大量內(nèi)存和復(fù)雜浮點數(shù)運算的需求，一般用在科學(xué)計算、人工智能、平面設(shè)計、視頻處理、3D動畫和游戲數(shù)據(jù)庫以及各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等領(lǐng)域中。
2、安裝環(huán)境不同
64位操作系統(tǒng)只能安裝在64位CPU的機器上，同時需要配合64位的程序才能發(fā)揮最佳性能，32位操作系統(tǒng)既可以安裝在32位CPU的機器上，也可以安裝在64位CPU的機器上，但沒啥意義，64位的性能會被大打折扣。
3、尋址能力不同
32位操作系統(tǒng)最多可以尋址2的32次方即4 ， 294，967，296字節(jié) ，約4GB內(nèi)存，4GB的內(nèi)存就現(xiàn)在而言在很多服務(wù)端程序上都是不夠用的，而64位操作系統(tǒng)理論上可以尋址2的64次方即18，446，744，073，709，551，616字節(jié)超過1億GB內(nèi)存，但這只是理論上，由于不同架構(gòu)的CPU設(shè)計不同，所以尋址能力也有錯差別。
32位操作系統(tǒng)和64位操作系統(tǒng)下數(shù)據(jù)類型對應(yīng)的字節(jié)大小也是不同的，正常數(shù)據(jù)類型對應(yīng)的字節(jié)數(shù)應(yīng)該是CPU位數(shù)決定的，但實際上貌似是由編譯器決定的，看下表：

文章插圖
小結(jié)
32位處理器的優(yōu)點唯一值得一提就是它可以與20世紀(jì)末和21世紀(jì)初開發(fā)的所有舊程序兼容。64位處理器可以提升程序的性能，更好的利用64位操作系統(tǒng)的特性。64位的處理器有256TB的虛擬內(nèi)存，其中128TB分配給了用戶空間，另外128TB分配給了內(nèi)核空間（不同架構(gòu)的CPU虛擬內(nèi)存的設(shè)計大小不同，AMD的x86－64架構(gòu)的CPU只有最低48位才會在地址轉(zhuǎn)換時被使用，所以總的虛擬地址空間為2的48次方即256TB，這里涉及到多級頁表中的四級頁表，后續(xù)程序喵會介紹）。
【一文讀懂2款處理器的區(qū)別 ?手機32位和64位的區(qū)別】要實現(xiàn)真正意義上的64位計算，光有64位的處理器是不行的，還必須得有64位的操作系統(tǒng)以及64位的應(yīng)用軟件才行，三者缺一不可，缺少其中任何一種要素都是無法實現(xiàn)64位計算的。在64位處理器方面，Intel和AMD兩大處理器廠商都發(fā)布了多個系列多種規(guī)格的64位處理器。