CPU
64 位 CPU 是指 CPU 內部的通用寄存器的寬度為64比特,支持64比特寬度的算術與邏輯運算。
32位CPU與64位CPU區別
1.數據處理能力增強:64位CPU通用寄存器的位寬增加一倍,這也就意味着64位CPU可以一次性處理64bit的數據;
2.內存尋址能力增強:如果是32位CPU的話,它的地址總線最多不會超過32,那么它所能達到的尋址范圍也就不會超過2的32次方字節(存儲單元以字節為單位),也就是 4GB,而如果是64位處理器的話,它所能達到的尋址范圍理論上就會是2的64次方字節(上億 GB)。
總結
一般處理器多少位是指通用寄存器的長度,當然數據線需要與之相同;地址線則不需要與之相等,好比 intel 64 位處理器則是 40 位地址總線,最大支持 1TB 的內存尋址。
32位操作系統與64位操作系統
32 位操作系統與 64 位操作系統的區別:
1.32位操作系統既可以運行在 32 位的 CPU 上,也可以運行在 64 位的 CPU 上,只不過,運行在 64 位 CPU 上的話,就有點“大馬拉小車”的感覺了——無法發揮出 CPU 的全部能力。
2.64位操作系統只能運行在64位的CPU上,因此如果一個操作系統是64位,那么它的CPU架構也必定是64位。
3.64位操作系統相比於32位操作系統的優勢正如64位CPU與32位CPU的優勢一樣。
總線結構與主板構成
總線和南北橋的作用:
FSB總線:即前端總線(Front Side Bus),CPU和北橋之間的橋梁,CPU和北橋傳遞的所有數據必須經過FSB總線,可以這么說,FSB總線的頻率直接影響到CPU訪問內存的速度。
北橋:北橋是CPU和內存、顯卡等部件進行數據交換的唯一橋梁,也就是說CPU想和其他任何部分通信必須經過北橋。北橋芯片中通常集成的還有內存控制器等,用來控制與內存的通信。現在的主板上已經看不到北橋了,它的功能已經被集成到CPU當中了。
PCI總線:PCI總線是一種高性能局部總線,其不受CPU限制,構成了CPU和外設之間的高速通道。比如現在的顯卡一般都是用的PCI插槽,PCI總線傳輸速度快,能夠很好地讓顯卡和CPU進行數據交換。
南橋:主要負責I/O設備之間的通信,CPU要想訪問外設必須經過南橋芯片。
總結
計算機的內存訪問能力是由硬件和軟件共同決定的。硬件層面就指 CPU 的尋址能力,也就是地址總線的個數。軟件層面,指的就是操作系統。實際上我們(進程)在進行內存訪問的時候,訪問的都是邏輯地址,而邏輯地址是由操作系統提供的。對於 32 位的操作系統,其邏輯地址編碼采用的地址位數是 32 位,那么操作系統所提供的邏輯地址尋址范圍就是 4GB。從這個方面來說,縱使你的 CPU 實際尋址能力為 2 的 64 次方,由於操作系統只提供 4GB 的邏輯地址,那 CPU 透過操作系統所能訪問到的內存大小也就只有4GB了。