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64位处理器由来已久,进入手机还欠点火候!

时间:08-30 来源:新浪科技 点击:

随着科技的发展,智能手机的普及,手机硬件成为了人们衡量一款手机的重要因素,同时也成为了厂商营销推广的主要噱头。在经历过真假八核之争、屏幕、摄像头像素等等拼比后,64位移动处理器以及64位技术也成为了各大厂商与芯片级厂商拼斗的主要论点。那么,什么是 64位处理器,它与目前32位处理器又什么优势,对于用户与厂商以及整个行业又有哪些影响?针对种种问题,本期的锋狂百科就让我们一起来了解下64位处理器。
  

64位处理器发展历史
说到64位处理器,历史可能有点长,因为早在半个世纪前,IBM就已经提出了"64位"处理器的概念。在当时,也就是1961年,IBM所发布的IBM 7030 Stretch 超级电脑,就已经开始从32位数据字组发展到64位的指令字组。
  

而在随后的几十年里,又随着计算机的飞速发展,人们开始意识到32位技术及基于32位架构的处理器已经无法满足服务器的重量负担时,才开始向 64位技术展开研究。到了90年代,64位处理器才真正在进入全面发展阶段,其中包括像IBM、intel、AMD以及HP这样的科技巨头都开始将64位 技术视为下一代处理器发展的重要技术之一。

  

到了2000年以后,intel与AMD先后面向桌面级平台推出了64位处理器,系统方面,Linux系统与微软Windows系统也开始推出64位版本。直到今天,64位处理器以及系统在PC领域才算上真正成熟。
  

而到了移动领域,从功能机到智能机的发展,人们才慢慢开始对处理器重视起来。从最初的单核到双核,再到四核乃至今天的八核处理器,虽然从使用意 义上来说,如今手机的性能已经完全满足用户的使用需求,但随着设备的发展和新技术──语音识别、3D游戏和高分辨率显示屏发展与普及。现在的八核处理器相 信不久后,也将达到极限。可能有的网友会问,八核之后,厂商会不会推出16核处理器,对于这个问题,未来肯定会有,但在当下,由于核心越堆越多,对于功耗 的要求,也越来越高,在没有解决功耗这个问题之前,引入已经成熟的64位计算技术似乎成了上游芯片级厂商的共同认知。
  

在2011年,移动领域的芯片级霸主ARM公司正式推出了基于64计算技术的新一代处理器架构──ARMv8架构。这也是ARM公司的首款支持 64位指令集的处理器架构。并于2012年间推出基于ARMv8架构的处理器内核与开始授权,而面向消费者和企业的样机于2013年由苹果的A7处理器上首次运用。

  

到了2014年,ARM下游芯片级厂商,也都纷纷开始基于ARMv8架构推出了64位处理器,如高通的Snapdragon 410、610、615、808、810;三星的Exynos 5433;英伟达的Tegra K1以及英特尔推出的凌动处理器Z3480等等。相信到了2015年,市面上会有一大波采用64位处理器手机上市。
  

64位处理器的优势
64位处理器其中的"64"指的是寄存器,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。32位的处理器为什么会比64位处理器的性能差很多,这其实是一个受虚拟和实际内存尺寸的限制影响。主流的32位 处理器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位的寄存器和指令集不能及时进行相应的处理运算。"
  

所谓32位处理器就是一次只能处理32位,也就是4个字节的数据,而64位处理器一次就能处理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位处理器,比如Intel的80286 CPU需要8个指令,32位的处理器需要4个指令,而64位处理器则只要两个指令,显然,在工作频率相同的情况下,64位处理器的处理速度会比16位、 32位的更快。而且除了运算能力之外,与32位处理器相比,64位处理器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位处理器的一个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。传统桌面级32位 处理器的寻址空间最大为3.2G,使得很多需要大容量内存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等于1024GB,1GB等于1024MB,所以64位的处理器能够彻底解决32位计算系统所遇到的瓶颈现象,速度快人一 等,对于那些要求多处理器可扩展性、更大的可寻址内存、视频/音频/三维处理或较高计算准确性的应用程序而言,64处理器可提供卓越的性能。

  

ARMv8架构是ARM推出的首款包含64位指令集的ARM架构,其中包含了两个执行状态,即AArch64和AArch32。AArch64 执行

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