32位为什么叫x86?x86和x64有什么区别?

2020-04-25 10:04:44  阅读 47 次 评论 0 条


一、x86 与 x64


1978 年 6 月 8 日,Intel 发布微处理器 “8086”,也同时开创了一个新时代:x86 架构诞生了。

8086 发布时,它的指令集合还并没有 “x86” 的叫法。只不过由于 intel 后续大火的处理器如 286、386、486 等等命名上都是以86 结尾,并且他们都是同样的一套指令集合,所以人们才将这一套指令集合称为 “x86”。

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x86 从 1985 年发布的 Intel 80386 处理器开始使用「32 位架构指令集」,称之为 x86_32(此前都是 16 位)。

随着 Intel 不断推出新的 32 位处理器,慢慢地,大家发现 32 位 和 x86 通常指的都是一个东西。所以 32 位也被简称为 x86 ,这也是为什么现在我们看到的 x86,几乎都默认指 32 位。
 
32 位,指的是 CPU 一次能处理的最大数据是 32 位宽,即 4 个字节。这种 CPU 内部寄存器和寻址总线是 32 位,指令集可以运行 32 位数据指令。

具有这样特性的 CPU 我们叫 32 位 CPU,而针对这样的 CPU 设计的操作系统,人们就称为 32 位操作系统。 

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32 位支持的内存是 2^32 Byte,也就是最大只支持 4 GB 内存。

实际上这个限制是 windows 系统的限制,intel 32 位 cpu 可以通过 pae 解决内存寻址问题,当年 intel 觉得 64 位没必要,AMD 在英特尔之前发布了 64 位 处理器,并将其命名为「AMD 64」,从此 x86 正式进入了 64 位 的时代。
 
64 位 不光数字上领先 32 位,在性能和应用场景上也得到了大幅提升。

之后英特尔也跟进推出了与之兼容的处理器,命其为「Intel 64」,两者被统称为 x86_64。
 
所以,x86 的本意,其实同时包含「32 位和 64 位」 。大多数人,不能接受 x86_32 and x86_64 这种说法,于是 x86_64 被简称成了 x64。


二、什么是 “位”?

在计算机中,数据存储单位最小的单位就是位(bit),这个单位存放着一位二进制数:0 或者 1。

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计算机硬件方面:
一个字节(B)= 8 位,32 位处理器一次性可以处理 4 个字节的数据量。64 位处理器一次可以处理 8 个字节的数据量。CPU 位数指的是一个时钟周期内,处理器同时寄存和处理的二进制位数。

CPU 的位数 = CPU 当中寄存器的位数= CPU 一次并行处理的数据宽度。
 
计算机软件方面:
操作系统也有位数的区别,但是操作系统的位数是依赖 CPU 的位数的,且操作系统的位数是依赖于指令集的位数的。


三、什么决定 “位”?
 
处理器(CPU)决定了您的计算机体系结构,是 32 位还是 64 位。

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现在大多数计算机处理器都属于这两类中的一种。但是在过去的这些年,64 位一直在取代 32 位,因为 64 位处理器比 32 位处理器的功能强大得多,还可以容纳和处理更多信息。
 
除了硬件,软件的支持也同样重要。例如 32 位的操作系统在支持 64 位处理器的前提之下,处理器是可以处理 64 位的数据的。但是由于操作系统每次只控制处理器读取 32 位宽度的数据。整体来看,还是只实现了 32 位的功能。


四、如何查看 “位”?
 
Win10 用户可以直接点击【设置】【系统】【关于】,在设备规格中可以查看到自己的电脑位数。

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也可以右键「我的电脑」,点击「属性」。在「系统类型」这一栏里面可以看到电脑位数。


五、有什么区别?
 
那么,在 Windows 系统上 ,32 位和 64 位有什么区别?

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一:支持的内存不同。
32 位的操作系统,最多支持 4G 的内存;64 位系统支持 4G / 8G / 16G / 32G / 64G / 128G / 256G 内存,理论上可以无限支持,只要你主板上有足够的内存条。

二:支持的处理器不同。
64 位的操作系统支持基于 64 位的处理器,而 32 位的系统却不能完全支持 64 位的处理器。

三、支持的软件不同。
32 位的操作系统,支持基于 32 位的软件,不能运行 64 位的软件;而 64 位的系统一般这两种类型的都支持,基本上与各种软件都兼容,特别是 adobe 公司的软件,现在的新版本的都只支持 64 位。

四、处理数据的能力。
32 和 64 表示 CPU 可以处理最大位数,一次性的运算量不一样,理论上 64 位的会比 32 位快 1 倍,内存寻址也不一样。
 
五、系统体积大小。
通常 64 位系统都比 32 位系统大的多,比如 win7 64 位比 win7 32 位系统大 700M 左右。


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