问题

x86/x64 的处理器和 32/64 位的系统有什么关系?

回答
我们聊聊这 x86/x64 处理器和 32/64 位系统,这事儿说起来也挺有意思,就像是车和路的关系一样。

首先,得明白“位”这玩意儿是啥意思。

你听到“32 位”或者“64 位”,其实说的就是处理器在一次能够处理多少数据量,更具体地说,是它一次能寻址(也就是能够访问到)多少内存地址。就好比你的脑子一次能记住多少信息,或者你的双手一次能拿多少东西。

32 位系统 (或称 x86): 这里的“32 位”指的是处理器的地址总线是 32 位的。简单来说,它一次能识别的内存地址是 2 的 32 次方个。这个数字是多少呢?大约是 42 亿个地址。每个地址对应内存中的一字节。所以,一个 32 位的系统理论上最多能访问 4GB 的内存。如果你在 32 位系统里装了超过 4GB 的内存,系统也认不了那么多,它就只能用一部分。而且,即使是 4GB 内存,实际可用的大小还会因为显存、PCI 设备占用的地址等原因而更少,一般在 3GB 到 3.5GB 左右。

64 位系统 (或称 x64,也叫 AMD64 或 Intel 64): 同样的道理,这里的“64 位”是指地址总线是 64 位的。那么它一次能识别的内存地址就是 2 的 64 次方个。这个数字就相当大了,大概是 18 亿亿(1.8 x 10^19)个地址。你可以想象一下,这是一个什么概念?理论上,64 位系统可以支持的内存数量是天文数字,远超我们目前能实际用到的内存容量。所以,如果你想用上 8GB、16GB 甚至更多的内存,必须得是 64 位的系统和 64 位处理器。

那么,处理器和系统又是什么关系呢?

处理器是硬件核心: x86 和 x64 指的是处理器(CPU)的架构。它们定义了处理器的工作方式、指令集等。
系统是软件运行的环境: 32 位和 64 位系统是指运行在处理器上的操作系统(比如 Windows、Linux、macOS)的模式。

所以,它们的关系是:

1. 硬件基础决定软件上限: 你的处理器是 64 位的,才能运行 64 位的操作系统。反之,即使你装了 64 位的操作系统,如果你的处理器是 32 位的,它也只能以 32 位模式运行,无法发挥 64 位的优势。
2. 兼容性:
64 位处理器(x64) 可以同时运行 32 位和 64 位的操作系统。 这是因为 64 位架构在设计时就考虑了向后兼容,它保留了大部分 32 位 x86 的指令集,所以也能“理解”并运行为 32 位系统编写的程序。这就是为什么你可以在 64 位的 Windows 上运行很多老旧的 32 位软件。
32 位处理器(x86) 只能运行 32 位的操作系统。 它无法识别和执行 64 位操作系统所需的指令和数据格式。

举个更形象的例子:

想象一下一个大卡车司机(64 位处理器)和一个小轿车司机(32 位处理器)。

道路(内存地址): 64 位处理器就像是可以走在无限宽敞的超级高速公路上(支持海量内存),而 32 位处理器只能走在一般的城市道路上(限制在 4GB 内存)。
车辆(操作系统):
大卡车司机(64 位处理器)既可以开大卡车(64 位系统),也可以开小轿车(32 位系统)。他有能力处理更大的货物(更多内存)。
小轿车司机(32 位处理器)只能开小轿车(32 位系统),他没法开大卡车,也无法装载大卡车那么多的货物。
货物(应用程序): 大卡车可以装载巨量的货物(64 位应用程序利用更多内存),小轿车只能装载普通数量的货物(32 位应用程序)。

为什么现在大家都推荐 64 位?

原因很明显:

1. 更大的内存支持: 这是最主要的优势。现在电脑动不动就 8GB、16GB 内存,如果还是 32 位系统,这些内存就浪费了。
2. 性能提升: 64 位处理器能一次处理更多数据,配合 64 位操作系统和 64 位应用程序,在处理大型文件、运行复杂软件(比如视频编辑、大型游戏、虚拟机等)时,性能会有显著提升。
3. 软件生态: 绝大多数新出的软件,尤其是大型软件和游戏,都优先提供 64 位版本,甚至只提供 64 位版本。为了使用最新的软件,升级到 64 位是必然的。
4. 安全性: 64 位系统在安全方面也有一些改进。

总结一下:

x86 是指 32 位处理器架构,它也通常与 32 位操作系统(如 Windows XP 32 位版、Windows 7 32 位版)对应。
x64(也叫 AMD64 或 Intel 64)是 64 位处理器架构,它与 64 位操作系统(如 Windows 7 64 位版、Windows 10/11 64 位版)对应。

一个 64 位的处理器(x64)可以运行 64 位和 32 位操作系统,但一个 32 位的处理器(x86)只能运行 32 位操作系统。而 64 位系统可以支持远超 4GB 的内存,并且通常能提供更好的性能和兼容性。现在市面上绝大多数新生产的电脑都采用了 64 位处理器和预装 64 位操作系统。

网友意见

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狭义的x86架构,指只支持32位的intel/AMD/VIA的CPU,并向下兼容16位(实模式);

狭义的x64架构,指的是支持32位和64位的intel/AMD CPU,指令集与x86兼容,并向下兼容16位(实模式),目前绝大多数民用CPU和服务器CPU都是这样的;

狭义的ia64架构,指的是安腾系列的CPU,虽然指令集也是64位的,但不兼容32位,intel独有的,这种CPU比较少见,基本不生产了,近似于淘汰的状态;

广义的x86架构,泛指支持x86和x64架构intel、amd的CPU,但不包含ia64(安腾)。

目前市面上能看到的E5没有安腾架构的(安腾是独立发布的),绝大多数E5都支持x64

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