CPU和OS的位数解惑

  CPU的位宽对CPU性能的影响绝不亚于主频。位宽是指微处理器一次执行指令的数据带宽。处理器的寻址位宽增长很快，业界已使用过4、8、16位寻址再到目前主流的32位，而64位寻址浮点运算已经逐步成为CPU的主流产品。
    受虚拟和实际内存尺寸的限制，目前主流的32位CPU在性能执行模式方面存在一个严重的缺陷：当面临大量的数据流时，32位的寄存器（注：为了处理数据，暂时储存结果，或者做间接寻址等等动作，每个处理器都具备一些内建的内存，这些能够在不延迟的状态下存取的内存就称为“寄存器”，每个寄存器的大小都相同）和指令集不能及时进行相应的处理运算。
    32位CPU一次只能处理32位，也就是4个字节的数据；而64位CPU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CPU（如Intel 80286 CPU）需要8个指令，32位的CPU需要4个指令，而64位CPU则只要两个指令。显然，在工作频率相同的情况下，64位CPU的处理速度比16位、32位的更快。

   

  可以比较一下图中的32位与64位CPU，64位的代码流的数量没有改变，其宽度随着指令代码的宽度而变化；而数据流的宽度则增加了一倍。虽然理论上在一个时钟周期内64位系统处理的数据量是32位系统的两倍，但理论和现实通常都是有差距的。
　要注意的是，CPU不只需要位宽够宽的寄存器，也需要足够数量的寄存器，以确保大量数据处理。因此为了容纳更多的数据，寄存器和内部数据通道也必须加倍，因此在64位CPU中的寄存器位数一般是32位CPU中的两倍。
　不过，虽然寄存器位数增加了，但正在执行指令的指令寄存器却都是一样的，即数据流加倍而指令流不变。此外，增加数据位数还可以扩大动态范围。在通常使用的十进制中，只能得到最多10个整数（一位数情况下），这是因为0~9中只有10个不同的符号来表示相应的意思，想要表示10以上的数就需要增加一位数，两位数（00-99）才可以表示100个数。
　可以得出十进制的动态范围的计算公式：DR=10n （n表示数字位数）。在二进制体系中，相应的我们可以得到公式：DR=2n，那么目前使用的32位就可以达到232=4.3×109，升级到64位之后，就可以达到264=1.8×1019。动态范围扩大了43亿倍。
    提示：扩大动态范围可以在一定程度上提高寄存器中数据的准确性。比如，当使用32位系统处理气象模拟运算任务时，当处理的数据超过32位所能提供的最大动态范围时，系统就会出现诸如Overflow（超过了最大正整数）或Underflow（低于最小的负整数）的错误提示，这样寄存器中的数据就无法保证准确。
　除了运算能力之外，与32位CPU相比，64位CPU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CPU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CPU的寻址空间最大为4GB，使得很多需要大容量内存的大规模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=1024GB），将能够彻底解决32位计算系统所遇到的瓶颈现象。
　当然64位寻址空间也有一定的缺点：内存地址值随着位数的增加而变为原来的两倍，这样内存地址将在缓存中占用更多的空间，其他有用的数据就无法载入缓存，从而引起了整体性能一定程度的下降。

   世面上所说的64位处理器包括AMD Athlon 64与INTEL的EMT64处理器都是指通用寄存器的位宽，不是总线。 但要从数据总线方面来说，从80386开始就已经是32bit 而奔腾级别以上的CPU数据数据总线都是64bit了，包括安腾在内的64位服务器处理器。 而我们通常所说的32bit向64bit过度都是习惯上以通用寄存器的位宽来区分的。 具体关于数据总线，通用寄存器等概念不再阐述。老实说知道了也没用，最后关于CPU位数只要知道这只是人们习惯上用通用寄存器位宽来区分就可以了。

OS的位数是什么?

64bitCPU拥有更大的寻址能力，最大支持到16GB内存，而32bit只支持4G内存

 

64位CPU一次可提取64位数据，比32位提高了一倍，理论上性能会提升1倍。但这是建立在64bit操作系统，64bit软件的基础上的。

微软已经正式推出了Windows64位版，这让很多担心64位系统无软件可用的人吃了一颗“定心丸”，但是事情并未简单的结束，仅有64位版本的Windows只解决了操作系统平台的问题，就好像已经铺好了高速公路，还需要很多专门为64位架构专门设计的“快车”软件在上面运行。很遗憾，目前专门为64位设计的应用软件凤毛麟角，就连微软公司的大部分软件都仍然是32位架构的，目前仅有MSSQL数据库等很少几种，而像流行的Office软件都仍然没有为64位系统优化。

最难受的是，一些与硬件相关的软件，如宽带上网的客户端、掌上电脑及智能手机的桌面软件均有极大机会出现不兼容问题，这样您在64位的Windows下将无法宽带上网，或者无法同步您的手机或者掌上电脑。另一种，最容易出问题的软件就是防毒软件，基本上所有以前您买的32位防毒软件将没有一种可以在64位Windows使用，必需购买专门为64位设计的新版，目前市面上仅有寥寥几种，据悉微软也可能介入64位防毒市场，所以Symantec与McAfee两家将暂停推出新版64位防毒软件，这真是个坏消息。

如果您经常使用虚拟光驱这样的软件，那么恭喜您，直到目前为止，还没有找到一种可以运行在64位Windows下的虚拟光驱软件。而对于喜欢刻录光盘的朋友，也需要小心，很多刻录软件并不能完美地在64位下运行；想要安全刻录最好使用Windows自带的刻录功能，但是该功能实在太简陋了。

 现在的所谓64位就只是增加了64位内存寻址罢了