今日更新汇总x64和x86区别

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86架构比较早由英特尔（I）在1978年推出，其称来源于英特尔的*款16位处理器8086。86架构比较初是16位的，后来在1985年推出的80386处理器中扩展为32位，并成为个人计算机（PC）的主流架构。86架构的势在于其广泛的软件兼容性和成熟的生态系统。



64架构则是86架构的64位扩展，由AMD在2022年推出，比较初称为AMD64。英特尔随后也推出了兼容的64位架构，称为I64。64架构在86的基础上增加了对64位计算的支持，同时保持了与32位86软件的兼容性。64架构的推出主要是为了满足日益增长的内存需求和计算性能要求。





2位宽与内存寻址能力

位宽是64和86架构比较核心的区别。位宽决定了处理器一次可以处理的数据量以及能够寻址的内存空间。86架构：32位位宽，理论上可以寻址的内存空间为2^32字节，即4GB。这意味着在32位系统下，单个进程比较多只能使用4GB内存，即使物理内存超过4GB，也法充分利用。64架构：64位位宽，理论上可以寻址的内存空间为2^64字节，即16EB（E）。际应用中，现代64位系统通常支持48位或52位的虚拟地址空间，但仍然远远超过32位系统的限制。例如，W1064位支持比较多128TB的虚拟内存。由于64位架构的内存寻址能力更强，64系统能够更好地支持大内存需求的应用，如大型数据库、虚拟化、科学计算等。





3寄存器数量与性能

64架构在寄存器数量和性能方面也有显著势。86架构：提供了8个通用寄存器（EAX、EBX、ECX、EDX、ESI、EDI、EBP、ESP），每个寄存器为32位。这些寄存器用于存储临时数据、地址和计算中间结果。64架构：在86的基础上扩展了寄存器数量和位宽。64提供了16个通用寄存器（RAX、RBX、RCX、RDX、RSI、RDI、RBP、RSP、R8-R15），每个寄存器为64位。此外，64还引入了更多的SIMD（单指令多数据）寄存器，支持更高效的并行计算。更多的寄存器意味着64架构在处理复杂计算和大型数据集时性能更高，因为可以减少内存访问次数，从而降低延迟。





4兼容性

64架构在设计时考虑了与86架构的兼容性，这使得64位系统能够运行32位应用程序。86系统：只能运行32位应用程序，法直接运行64位程序。64系统：可以同时运行64位和32位应用程序。在64位系统中，32位程序运行在一个称为“WOW64”（WW64）的兼容层中，该层将32位指令转换为64位指令。然而，虽然64系统可以运行32位程序，但32位程序法充分利用64位架构的势，如更大的内存空间和更多的寄存器。





5性能差异

64架构在性能上通常于86架构，尤其是在处理大内存需求和高性能计算任务时。内存访问：64系统能够访问更大的内存空间，这对于内存密集型应用（如视频编辑、3D渲染、虚拟化）非常重要。计算能力：64架构的更多寄存器和更宽的位宽使得处理器能够更高效地执行复杂计算任务。并行处理：64架构支持更多的SIMD指令集（如SSE、AVX），这些指令集可以加速多媒体处理、科学计算和机器学习等任务。

6操作系统支持

现代操作系统（如W、L、OS）都支持64架构，但86架构的支持逐渐减少。W：从WXP开始，微软推出了64位版本。W10和W11主要面向64位系统，32位版本的功能和更新逐渐减少。L：大多数L发行版都支持64架构，并且64位版本是主流选择。OS：自OS107（L）以来，苹果已经完全转向64位架构，不再支持32位应用程序。

7应用场景

64和86架构的应用场景有所不同。86架构：由于其内存限制，86架构主要适用于轻量级应用和旧硬件。例如，嵌入式系统、旧版操作系统（如WXP）和一些低功耗设备仍然使用86架构。64架构：64架构是现代计算机的主流选择，适用于高性能计算、服务器、工作站、游戏、虚拟化等场景。对于需要大内存和高性能的应用，64架构是*的选择。

8未来趋势

随着硬件和软件的不断发展，86架构逐渐被淘汰，64架构成为主流。硬件：现代处理器（如IC系列、AMDR系列）几乎全部支持64架构。软件：越来越多的软件开发商停止支持32位版本，专注于64位开发。移动设备：虽然移动设备（如智能手机）通常使用ARM架构，但64位ARM架构（ARM64）也在逐渐取代32位版本。

9总结

64和86架构的主要区别在于位宽、内存寻址能力、寄存器数量和性能。64架构在内存访问、计算能力和兼容性方面具有显著势，逐渐取代了86架构。对于现代计算机用户来说，选择64架构是更明智的选择，因为它能够更好地满足高性能和大内存需求。随着技术的进步，86架构将逐渐退出历史舞台，而64架构将继续引领计算技术的发展。