64位CPU和数据/地址总线的关系
一般我們常說的64位&32位機(jī)器中位數(shù)是由CPU決定的。一般我們所說的64位技術(shù)是相對32位而言的,這個位數(shù)指的是CPU GPRs(General-Purpose Registers,通用寄存器)的數(shù)據(jù)寬度為64位,64位指令集就是運行64位數(shù)據(jù)的指令,也就是說處理器一次可以運行64bit數(shù)據(jù)。64位平臺不管是在性能上,還是在功能上,都要領(lǐng)先于目前的32位平臺,目前主流的32位處理器在性能執(zhí)行模式方面存在一個嚴(yán)重的缺陷:當(dāng)面臨大量的數(shù)據(jù)流時,32位的寄存器和指令集不能及時進(jìn)行相應(yīng)的處理運算。32位處理器一次只能處理32位,也就是4個字節(jié)的數(shù)據(jù);而64位處理器一次就能處理64位,即8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。如果將總長128位的指令分別按16位、32位、64位為單位進(jìn)行編輯的話:32位的處理器需要4個指令,而64位處理器則只要兩個指令。顯然,在工作頻率相同的情況下,64位處理器的處理速度比32位的更快。 除了運算能力之外,與32位處理器相比,64位處理器的優(yōu)勢還體現(xiàn)在系統(tǒng)對內(nèi)存的控制上。由于地址使用的是特殊的整數(shù),而64位處理器的一個ALU(算術(shù)邏輯運算器)和寄存器可以處理更大的整數(shù),也就是更大的地址。傳統(tǒng)32位處理器的尋址空間最大為4GB,而64位的處理器在理論上則可以達(dá)到1800萬個TB(1TB=1024GB)。
cpu位數(shù)與總線
1.地址總線與尋址能力
要存取數(shù)據(jù)或指令就要知道數(shù)據(jù)或指令存放的位置,地址寄存器存儲的就是CPU當(dāng)前要存取的數(shù)據(jù)或指令的地址,該地址是由地址總線傳輸?shù)降刂芳拇嫫魃系摹?/p>
假設(shè)地址總線有n位,即共有n位二進(jìn)制位來表示地址,那么最多可以表示2^n個地址,另外,由于計算機(jī)以一個字節(jié)為尋址單位,所以CPU的尋址能力或者說最大尋址范圍為2^n個字節(jié)。綜上,地址總線的位數(shù)決定了CPU的尋址能力。
2.數(shù)據(jù)總線的寬度與字長及CPU位數(shù)
字長指CPU同一時間內(nèi)可以處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù),數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或指令的位數(shù)要與字長一致。否則,如果數(shù)據(jù)總線寬度大于字長則一條數(shù)據(jù)或指令要分多次傳輸,則分開傳輸?shù)膸捉M數(shù)據(jù)也就沒有意義了;如果數(shù)據(jù)總線寬度小于字長,則CPU的利用率要降低,對資源是種浪費。
另外,如果字長為n位,一般稱CPU是n位的。所以說數(shù)據(jù)總線的寬度與字長及CPU的位數(shù)是一致的。
總結(jié)
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