64位和存儲器帶寬

Question

Mason問及the advantages of a 64-bit processor。

那麼，一個明顯的缺點是你必須移動更多的位。考慮到目前內存訪問是一個嚴重的問題[1]，對於相當數量的操作來說，移動兩倍的內存並不是一件好事。

但是這個效果有多糟呢？什麼彌補了它？或者我應該在32位機器上運行我所有的小應用程序？

我應該提到，我特別考慮在同一臺機器上可以選擇運行32位或64位的情況，所以在任一模式下，主存的帶寬都是相同的。

[1]：甚至十五年前，就這一點而言。我記得有關優秀緩存行爲的討論，特別是那些贏得所有基準測試的Alpha CPU在當時擁有巨大的8 MB二級緩存。

Answer 1

大多數64位編程環境都使用「LP64」模型，這意味着只有指針和long int變量（如果您是C/C++程序員）都是64位。整數（int s）保持32位，除非您處於「ILP64」模式，這種情況非常少見。

我只提出它，因爲大多數int變量沒有用於size_t類似的目的 - 也就是說，它們保持在32位的舒適範圍內。對於這種性質的變量，你將永遠無法分辨出差異。

如果您的數據量大或數據量大且工作量大於4GB的數據，則無論如何都需要64位。如果你不是，除非你習慣於使用long s，否則你不會注意到其中的差異，其中大部分使用int s。

Answer 2

我想你在這裏開始時會有一個糟糕的假設。你說：

走動兩倍的內存 了相當數量的操作不能 是一件好事

和第一個問題是問的是「爲什麼不」？在一個真正的64位機器中，數據通路的寬度是64位，因此移動64位需要的精確度（到第一個近似值）與在32位機器上移動32位所需的週期數一樣多。因此，如果您需要移動128個字節，則它將花費比32位機器多一倍的週期。

Answer 3

您的應用程序是否應該是64位取決於它的計算類型。如果你需要處理非常大的數據集，你顯然需要64位指針。如果沒有，您需要知道您的應用程序是否花更多時間進行算術或內存訪問。在x86-64上，通用寄存器不僅寬一倍，而且是兩倍，它們更「通用」。這意味着64位代碼可以有更好的整數運算性能。但是，如果您的代碼不需要額外的寄存器空間，由於緩存效率的提高，您可能會通過使用較小的指針和數據來獲得更好的性能。如果您的應用程序由浮點運算佔據主導地位，那麼32位就可能沒有多大意義，因爲大多數內存訪問都是針對寬泛的矢量，並且擁有額外的SSE寄存器將有所幫助。