科技行业充斥着流行语。计算机或计算机硬件的包装中挤满了技术术语和标志。 64位是最突出的一种。因此,引出一个问题,64位到底是什么意思?这意味着什么?而且,最重要的是,这对您意味着什么?
本文是有关64位计算性质的技术和实践解释。
什么是64位计算?
计算机中的信息通常以位表示,即1和0的二进制序列(什么是二进制?)。您拥有的位数越多,您可以代表的信息越多。具体来说,一个 n 位序列可以表示2 n 条不同的信息。
许多硬件组件不能连续使用数据流,而是分块处理数据,受特定位大小限制。处理器的字长同样受到限制:处理器的自然数据单位。除其他外,此字长决定了可以一次性(在硬件时钟的一个周期内)处理的信息量以及可以访问的RAM内存量。
所谓64位处理器,实际上是指具有64位字长的处理器。
操作系统在与硬件组件进行通信方面起着关键作用。它是处理进程调度,内存寻址和存储访问的操作系统。为了充分利用64位硬件,操作系统还需要增强其游戏性能。因此,操作系统会保留32位和64位的区别(例如,有单独的Windows 64位版本)。那么,64位操作系统就是旨在利用64位硬件的操作系统。
在消费类计算机市场中,64位计算用于指示64位硬件的组合。 (尤其是处理器)和64位操作系统。
几十年前,最初设计的是32位处理器,一个32位的字长似乎很多。那时,标准内存为4 MB,因此4 GB(32位处理器的内存寻址限制)被认为是天文数字。这种差异希望提供足够的缓冲区以经受时间的考验。
我们现在知道,这并不完全正确。如今,新的消费类硬件已标配有4 GB和8 GB的存储容量。对于商用硬件,服务器和功能强大的台式机,通常会使用更多的内存。再过几年,这些数字将再次相形见。
在某些领域,当前的硬件已接近使用32位体系结构可以实际实现的极限。现在,该行业正处于32位和64位计算之间的过渡时期。多亏了向后兼容的努力(稍后会详细介绍),这应该被证明是一个相对轻松的过渡。
64位计算的优点
从32位开始的步骤到64位计算对用户来说有许多实际好处。最值得注意的是对处理速度和内存容量的影响。
使用64位字长,处理器可以处理数据的块的大小将增加一倍。更重要的是,x86-64规范将通用寄存器的数量从8个增加到16个,这在技术上使64位处理器更快。
这也影响了处理器可以达到的精度在计算中;毕竟,处理器可以使用两倍多的位来表示一个数字。使用64位,与32位相比,您可以进行40亿次以上的组合。
使用计算机的RAM时,将使用内存地址。这些内存地址传达了指令或数据在计算机物理内存(RAM)中的位置。尽管已经设计了许多巧妙的寻址方案,但是可用地址的数量受构成它的最大位数的限制。
对于32位计算,理论上可以处理4 GB的RAM。如果您在32位设置中增加了RAM,则处理器将无法引用额外的内存。实际上,情况比这更可怕。某些操作系统为操作系统内核保留部分可用内存。例如,Windows通常要求内核使用1到2 GB的内存,这进一步降低了用户空间中应用程序可用的内存量。
如果要使用4 GB以上的内存, 64位计算提供了一种解决方案。这32个额外的位使64位寻址方案的理论上限为16艾字节(即160亿千兆字节,即1600万兆字节)。实际上,这个数字更低。为了给您一个提示,当前的AMD64(这是AMD的x86-64规格版本)支持大约256 TB的物理寻址空间。
计算机内存比计算机存储快几个数量级,甚至还可以。 SSD存储。内存映射用于加速某些存储交互。简化后,它将经常访问的文件从存储设备加载到计算机内存中,从而加快了后续访问的速度。
操作系统已经使用内存映射已有一段时间了,因此它对64位计算来说并不是什么新事物。但是,文件大小有明显的趋势。大数据,大视频,大游戏等。内存映射最大容量为4 GB(请参阅上一节),内存映射也逐渐受到损害。
确切地说,这是处理大数据的应用程序。一般的文字处理器或网络浏览器不需要大量的内存和处理器寄存器。它们将与32位处理器和4 GB内存一起畅快地工作。但是,即使对于Web浏览器,这种区别也很明显。
与编码,解码和加密一起使用的应用程序可以从64位处理器中的附加寄存器中受益匪浅。视频转换就是这样的例子。
正确实施后,某些HPC(高功率计算)软件过程(如压力测试,多任务处理和群集)也可以从64位中受益。
尽管大多数证据都支持64位计算,但也应提及其缺点。最值得注意的是:内存使用量增加,缺少16位软件和32位驱动程序兼容性。
兼容性将在下一节详细讨论。
相同数据可能会占用更多数据64位系统上的内存要比32位系统上的内存大。这主要是由于某些内部结构的长度增加了,例如内存地址(更大的指针)和64位数字。从更大的角度来看,这并不是很明显。不必担心是否有足够的内存来保证64位系统。
兼容性
人们已经花费了很多精力在32位和64位之间进行转换。位计算尽可能平滑。在64位计算中,可以从多个级别考虑兼容性。我们将从计算机处理器开始,然后逐步发展到计算机应用程序。
64位游行队伍的核心部分,您当然需要64位处理器。您可以通过检查制造商的网站或使用Gibson Research Corporation的“安全工具"来确定您是否具有64位处理器。该工具仔细查看了计算机中的处理器,并可以告诉您它是否具有64位最大位长。 Windows 8.1升级助手将告诉您许多相同的信息。
64位处理器已成为x86-64 CPU于2003年进入消费类计算机的标准。如果您在在过去的几年中,您可能拥有64位处理器。
64位处理器与32位和64位操作系统兼容。如今,所有流行的操作系统都有这两种风格。如果您使用64位处理器,则可以选择使用这两种方式中的哪一种进行安装。虽然,如果您想充分利用64位处理器的优势,则还必须使用64位操作系统。
您甚至可能会使用64位处理器。
非常重要的一点是要注意32位驱动程序与64位操作系统不兼容,反之亦然。换句话说,您的硬件需要一个64位驱动程序才能与64位操作系统一起工作。对于几乎所有最近制造的硬件,都提供了32位和64位驱动程序。如果您去商店购买HP打印机,请放心,它将具有64位驱动程序。
主要问题是旧硬件存在,在某些情况下,硬件制造商尚未解决此问题。自2003年以来便能够(或愿意)制造新的驱动程序。换句话说,过去十年来没有积极支持的硬件。同样,您可以与制造商确认是否提供了64位驱动程序。对于大多数产品,可以从制造商的支持页面下载这些产品。
您还可以检查Windows兼容性中心。如果产品通过了Windows 8.1认证,那么可以保证它可以在32位和64位版本的操作系统上正常工作。
为了实现这一目标,我们付出了很多努力。从32位计算到64位计算的必然过渡是尽可能轻松的。结果,软件兼容性几乎是无缝的。实际上,几乎所有32位软件都与64位操作系统兼容。
64位操作系统不支持两种类型的软件。首先,由于在上一节中讨论了驱动程序兼容性,因此该软件可能不完全依赖特定的32位驱动程序。其次,该软件不得在其自己的代码中包含16位代码(甚至更古老的32位代码)。
您可以再次查看Windows兼容性中心以查看是否有32位软件将在64位Windows操作系统上运行。通过Windows 8.1认证,它可以在32位和64位版本的操作系统上运行。
您现在正在运行64位还是32位系统? strong>是什么让您转换,还是什么使您退缩?在评论中添加一行!
图片来源:Oleksiy Mark,Derter
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