百科解釋
目錄·架構(gòu)影響·內(nèi)存限制·32 與 64 位·優(yōu)缺點·軟件的可用性·64 位數(shù)據(jù)模型·64 位處理器時間表·目前的 64 位微處理器架構(gòu)·超越 64 位·圖像 在計算機架構(gòu)中,64位整數(shù)、內(nèi)存地址或其他數(shù)據(jù)單元,是指它們最高達到64位(8字節(jié))寬。此外,64位CPU和算術(shù)邏輯單元架構(gòu)是以寄存器、內(nèi)存總線或者數(shù)據(jù)總線的大小為基準(zhǔn)。 64 位CPU在1960年代,便已存在于超級計算機,且早在1990年代,就有以 RISC 為基礎(chǔ)的工作站和服務(wù)器。2003年才以 x86-64 和 64 位 PowerPC 處理器架構(gòu)的形式引入到(在此之前是 32 位)個人計算機領(lǐng)域的主流。 一個 64 位的 CPU,內(nèi)部可能有外部數(shù)據(jù)總線或不同大小的地址總線,可能比較大或比較。恍g(shù)語“64位”也常用于描述這些總線的大小。例如,目前有許多機器有著使用 64 位總線的 32 位處理器(如最初的 Pentium 和之后的 CPU),因此有時會被稱作“64位”。同樣的,某些 16 位處理器(如 MC68000)指的是 16/32 位處理器具有 16 位的總線,不過內(nèi)部也有一些 32 位的性能。這一術(shù)語也可能指計算機指令集的指令長度,或其它的數(shù)據(jù)項(如常見的 64 位雙精度浮點數(shù))。去掉進一步的條件,“64位”計算機架構(gòu)一般具有 64 位寬的整數(shù)型寄存器,它可支持(內(nèi)部和外部兩者) 64 位“區(qū)塊”(chunk)的整數(shù)型數(shù)據(jù)。架構(gòu)影響 處理器中的寄存器通?煞譃槿N︰整數(shù)、浮點數(shù)、其它。在所有常見的主流處理器中,只有整數(shù)寄存器(integer register)才可存放指針值(內(nèi)存數(shù)據(jù)的地址)。非整數(shù)寄存器不能存放指針來讀寫內(nèi)存,因此不能用來避開任何受到整數(shù)寄存器大小所影響的內(nèi)存限制。 幾乎所有常見的主流處理器(大部分的 ARM 和 32 位 MIPS 實作是明顯的例外)集成了浮點數(shù)硬件,它有可能使用 64 位寄存器保存數(shù)據(jù),以供處理。例如,x86 架構(gòu)包含了 x87 浮點數(shù)指令,并使用 8 個 80 位寄存器構(gòu)成堆棧結(jié)構(gòu)。后來的 x86 修改版和 x86-64 架構(gòu),又加入 SSE 指令,它使用 8 個 128 位寬的寄存器(在 x86-64 中有 16 個寄存器)。與之相較,64 位 Alpha 系列處理器,除了 32 個 64 位寬整數(shù)寄存器以外,也定義了 32 個 64 位寬的浮點數(shù)寄存器。內(nèi)存限制 目前大部分的 CPU(截至 2005 年),其單個寄存器可存放虛擬內(nèi)存中任意數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址(本機)。因此,虛擬內(nèi)存(計算機在程序的工作區(qū)域中所能保留的數(shù)據(jù)總量)中可用的地址取決于寄存器的寬度。自 1960 年的 IBM System/360 起,然后 1970年 的 DEC VAX 微型計算機,以及 1980年 中期的 Intel 80386,在事實上一致開發(fā)合用的 32 位大小的寄存器。32 位寄存器意味著 232 的地址,或可使用 4 GB 的內(nèi)存。當(dāng)時在設(shè)計這些架構(gòu)時,4 GB 的內(nèi)存遠遠超過一般所安裝的可用量,而認為已足夠用于尋址。認為 4 GB 地址為合適的大小,還有其它重要的理由︰在應(yīng)用程序中,如數(shù)據(jù)庫,42 億多的整數(shù)已足夠?qū)Υ蟛糠挚捎嬎愕膶嵗峙湮ㄒ坏膮⒖家谩?BR> 然而在 1990年初,成本不斷降低的內(nèi)存,使安裝的內(nèi)存數(shù)量逼近 4 GB,且在處理某些類型的問題時,可以想像虛擬內(nèi)存的使用空間將超過 4 GB 上限。為此,一些公司開始釋出新的 64 位架構(gòu)芯片家族,最初是提供給超級計算機、頂級工作站和服務(wù)器機器。64 位運算逐漸流向個人計算機,在 2003 年,某些型號的 Apple Macintosh 產(chǎn)生線轉(zhuǎn)向 PowerPC 970 處理器(Apple 稱為“G5”),并在 2006 年,轉(zhuǎn)向 EM64T 處理器,且 x86-64 處理器在頂級的 PC 中遂漸普及。64 位架構(gòu)的出現(xiàn),有效的將內(nèi)存上限提升至 264 地址,相當(dāng)于 1844 多京或 16 EB 的內(nèi)存。從這個角度來看,在 4 MB 主內(nèi)存很普遍時,最大的內(nèi)存上限 232 的地址大約是一般安裝內(nèi)存的 1000 倍。如今,當(dāng) 1 GB 的主內(nèi)存很普遍時,264 的地址上限大約是 1 百億倍。 今天市面上大部分的消費級 PC 存在著人為的內(nèi)存限制,因受限于實例上的限制,而幾乎不太可能需要完整支持 16 EB 容量。舉例來說,Apple 的 Mac Pro 最多可安裝實例內(nèi)存至 16 GB,而無必要支持超過的大小。最新的 Linux 內(nèi)核(版本 2.6.16)可編譯成最高支持 64 GB 的內(nèi)存,Windows Vista Ultimate支持超過128G內(nèi)存。32 與 64 位 從 32位到 64 位架構(gòu)的改變是一個根本的改變,因為大多數(shù)操作系統(tǒng)必須進行全面性修改,以取得新架構(gòu)的優(yōu)點。其它軟件也必須進行移植,以使用新的性能;較舊的軟件一般可借由硬件兼容模式(新的處理器支持較舊的 32 位版本指令集)或軟件模擬進行支持。或者直接在 64 位處理器里面實作 32 位處理器內(nèi)核(如同 Intel 的 Itanium 處理器,其內(nèi)含有 x86 處理器內(nèi)核,用來執(zhí)行 32 位 x86 應(yīng)用程序)。支持 64 位架構(gòu)的操作系統(tǒng),一般同時支持 32 位和 64 位的應(yīng)用程序。 明顯的例外是 AS/400,其軟件執(zhí)行在虛擬的指令集架構(gòu),稱為 TIMI(技術(shù)獨立機器界面),它會在執(zhí)行之前,以低階軟件轉(zhuǎn)換成本地機器碼。低階軟件必須全部重寫,以搬移整個 OS 以及所有的軟件到新的平臺。例如,當(dāng) IBM 轉(zhuǎn)移較舊的 32/48 位“IMPI”指令集到 64 位 PowerPC(IMPI 完全不像 32 位 PowerPC,所以這比從 32 位版本的指令集轉(zhuǎn)移到相同指令集的 64 位版本的規(guī)模還要龐大)。 64 位架構(gòu)無疑可應(yīng)用在需要處理大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序,如數(shù)碼視頻、科學(xué)運算、和早期的大型數(shù)據(jù)庫。在其它工作方面,其 32 位兼容模式是否會快過同等級的 32 位系統(tǒng),這部分已有很多爭論。在 x86-64 架構(gòu)(AMD64 和 Intel 64)中,主要的 32 位操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序,可平滑的執(zhí)行于 64 位硬件上。 Sun 的 64 位 Java虛擬機的啟動速度比 32 位虛擬機還慢,因為 Sun 仍假定所有的 64 位機器都是服務(wù)器,而且只有為 64 位平臺實作“服務(wù)器”編譯器(C2)!翱蛻舳恕本幾g器(C1)產(chǎn)生較慢的代碼,不過編譯較快速。所以盡管在 64 位 JVM 的 Java 程序在一段很長的周期會執(zhí)行的較好(一般為長時間運作的“服務(wù)器”應(yīng)用程序),它的啟動時間可能更久。對于短生命期的應(yīng)用程序(如 Java 編譯器 javac) 增加啟動時間可控制執(zhí)行時間,使 64 位的 JVM 整體變慢。 應(yīng)當(dāng)指出,在比較 32 位和 64 位處理器時,速度并不是唯一的考量因素。應(yīng)用程序,如多任務(wù)、應(yīng)力測試(stress testing)、叢集(clustering)(用于HPC)可能更適合 64 位架構(gòu)以正確部署。為了以上原因,64 位叢集已廣泛部署于大型組織,如 IBM、Vodafone、HP、微軟。優(yōu)缺點 一個常見的誤解是︰除非計算機安裝的內(nèi)存大于 4 GB,否則 64 位架構(gòu)不會比 32 位架構(gòu)好。這不完全正確︰ 部分操作系統(tǒng)保留了一部分進程地址空間供操作系統(tǒng)使用,造成使用者程序可用于映射內(nèi)存的地址空間減少。例如,Windows XP DLL 以及 userland OS 組件映射到每一個進程的地址空間,即使計算機裝有 4 GB 的內(nèi)存,也僅留下 2 至 3.8 GB(端視其設(shè)置)的可用地址空間。這個限制在 64 位 Windows 中并不會出現(xiàn)。 文件的內(nèi)存映射對 32 位的架構(gòu)而言不再合用,尤其是相對便宜的 DVD 燒錄技術(shù)的引入。大于 4 GB 的文件不再罕見,且如此大的文件無法簡單的映射到 32 位架構(gòu)的內(nèi)存;只能映射文件的一部分范圍到地址空間上,并以內(nèi)存映射存取文件,當(dāng)有需要時,就必須將這些范圍映射進或映射出地址空間。這是一個問題,因為充裕的內(nèi)存映射仍是從磁盤至內(nèi)存最有效率的存取方法,如果操作系統(tǒng)能適當(dāng)實行的話。 64 位架構(gòu)主要的缺點是,相對于 32 位架構(gòu),占用相同的數(shù)據(jù)會消秏更多的內(nèi)存空間(由于腫漲的指針,以及其它型態(tài)和對齊補白等可能)。這會增加進程對內(nèi)存的需求,且可能會影響高效能處理器高速緩存的使用。維持一部分的 32 位模型是一個處理方法,且大致合理有效。實際上,高效能導(dǎo)向的 z/OS 操作系統(tǒng)便采取這個方法,要求程序代碼存放在 32 位地址空間的任一數(shù)字,數(shù)據(jù)對象則可(選擇性)存放在 64 位區(qū)域。 目前主要的商業(yè)軟件是建立在 32 位代碼,而非 64 位代碼,所以不能取得在 64 位處理器上較大的 64 位地址空間,或較寬的 64 位寄存器和數(shù)據(jù)路徑的優(yōu)點。然而,免費或自由軟件操作系統(tǒng)的使用者已經(jīng)可以使用專有的 64 位運算環(huán)境。并非所有的應(yīng)用程序都需要大量的地址空間或操作 64 位數(shù)據(jù)項,所以這些程序不會享受到較大的地址空間或較寬的寄存器和數(shù)據(jù)路徑的好處;主要受益于 64 位版本的應(yīng)用程序,并不會享受到使用 x86 的版本,會有更多的寄存器可以使用。軟件的可用性 64 位系統(tǒng)有時缺乏對應(yīng)的軟件,那些軟件是寫給 32 位架構(gòu)。最嚴(yán)重的問題是不兼容的驅(qū)動程序。盡管大部分軟件可執(zhí)行于 32 位兼容模式(又稱作模擬模式,即微軟 WoW64 技術(shù)),其通常無法執(zhí)行驅(qū)動程序(或類似軟件),因為程序通常執(zhí)行于操作系統(tǒng)和硬件之間,在此直接模擬無法使用。許多開放源始碼軟件封包可簡單的從源始碼編譯為可執(zhí)行于 64 位環(huán)境操作系統(tǒng),如 Linux。所需的條件是供給 64 位機器的編譯器(通常是 gcc)。目前大部分 64 位版本的驅(qū)動程序還不能用,由于缺少可用的驅(qū)動程序,所以使用 64 位操作系統(tǒng)會有挫折。 因為設(shè)備的驅(qū)動程序通常執(zhí)行于操作系統(tǒng)內(nèi)核(kernel)的內(nèi)部,有可能以 32 位進程執(zhí)行內(nèi)核,同時支持 64 位的使用者進程。以在內(nèi)核里的額外消耗為代價,如此可為使用者提供受益于 64 位的內(nèi)存和效能,且不破壞現(xiàn)存 32 位驅(qū)動程序的二進制兼容性。這個機制源于 Mac OS X 啟用 64 位進程,同時支持 32 位的驅(qū)動程序。64 位數(shù)據(jù)模型 以高階語言編寫的應(yīng)用軟件,從 32 位架構(gòu)轉(zhuǎn)換到 64 位架構(gòu)的各種困難。一個共同的問題是,部分程序員假定指針如同其它數(shù)據(jù)型態(tài)一樣有相同的長度。程序員假定他們可以在數(shù)據(jù)型態(tài)之間傳送數(shù)量而不遺失信息。這些假定只在一部分 32 位機器上如此(甚至是一部分 16 位機器),不過在 64 位機器上就不再如此。C 語言及其后代 C++ 尤其容易產(chǎn)生這種錯誤[1]。 要在 C 和 C++ 中避免這種錯誤,如果確定原始類型的大小為所需的基礎(chǔ),sizeof 操作符可用來確定原始類型的大小,無論是在編譯以及執(zhí)行時期。此外,在 C99 標(biāo)準(zhǔn)中的 <limits.h> 表頭,以及在 C++ 標(biāo)準(zhǔn)中的 <limits> 表頭的 numeric_limits 類,可提供更多有用的信息;sizeof 只返回字符大小。這個用法使人產(chǎn)生誤解,因為一個字符(CHAR_BITS)的大小是由自身決定,在所有的 C 或 C++ 實作中并未以相同方式定義。然而,除了這些編譯器目標(biāo) DSP 以外,“64 位 = 8 字符(每一字符有 8 位)”已成標(biāo)準(zhǔn)。 必須謹慎使用 ptrdiff_t 型態(tài)(在標(biāo)準(zhǔn)表頭 <stddef.h> 中)兩個指針相減的結(jié)果;太多代碼寧可不正確的使用“int”或“l(fā)ong”。表示一個指針(而不是指針差異)為一個整數(shù),在此可以使用 uintptr_t(它只定義在 C99 中,不過某些編譯器另外集成較早版本的標(biāo)準(zhǔn)以提供之,作為一個擴充)。 C 和 C++ 并未定義指針、整數(shù)型(int)、長型(long)為特定的位數(shù)目。 在主要的 32 位機器程序設(shè)計環(huán)境中,指針、“int”變量、“l(fā)ong”變量全部都是 32 位長。 然而,在 64 位機器下的許多程序設(shè)計環(huán)境,“int”變量仍然是 32 位寬,不過“l(fā)ong”和指針是 64 位寬,上述內(nèi)容稱為 LP64 數(shù)據(jù)模型。另一個選擇是 ILP64 數(shù)據(jù)模型,三種數(shù)據(jù)型態(tài)都是 64 位寬,甚至 SILP64 連“short”變量也是 64 位寬。然而,大多數(shù)情況下所需的修改是相對次要且簡單,而且許多編寫良好的程序可以簡單的重新編譯給新的環(huán)境,而無須修改。另一個選擇是 LLP64 模型,其維持 32 位代碼的兼容性,使 int 和 long 為 32 位!癓L”指“l(fā)ong long”型態(tài),其在所有平臺下至少是 64 位,包括 32 位環(huán)境。 今天有許多 64 位編譯器使用 LP64 模型(包括 Solaris、AIX、HP、Linux、Mac OS X、IBM z/OS 本地編譯器)。微軟的 VC++ 編譯器使用 LLP64 模型。其缺點是在 LP64 模型中將 long 存放到 int 可能會溢出。另一方面,還會使強制轉(zhuǎn)型一個指針為 long 可以作用;在 LLP 模型下,情況則剛好相反。兩者皆不應(yīng)該出現(xiàn)在合乎 C99 的代碼中。 注意,程序設(shè)計模型是在預(yù)編譯器底層選擇的,且數(shù)個模型可共存于同一操作系統(tǒng)。然而一般由 OS API 選擇程序設(shè)計模型作為原始模型。 另一個考量是用于驅(qū)動程序的數(shù)據(jù)模式。在現(xiàn)代的操作系統(tǒng)中,驅(qū)動程序彌補了大多數(shù)的操作系統(tǒng)代碼(盡管許多代碼可能不會加載,當(dāng)操作系統(tǒng)執(zhí)行時)。許多驅(qū)動程序大量使用指針操控數(shù)據(jù),且在某些情況下必須讀入一定大小的指針進入支持 DMA 的硬件。舉個例子,提供給 32 位 PCI 設(shè)備的驅(qū)動程序,請求設(shè)備的 DMA 數(shù)據(jù)進入 64 位機器內(nèi)存的較高區(qū)域,可能無法滿足來自操作系統(tǒng)從設(shè)備到大于 4 GB 內(nèi)存讀入數(shù)據(jù)的要求。因為對于這些地址的指針,將不適合設(shè)備的 DMA 寄存器。這個問題可如下解決,當(dāng)向設(shè)備發(fā)出 DMA 請求時,OS 采用與設(shè)備相符的內(nèi)存限制,或者使用 IOMMU。64 位處理器時間表 1961︰IBM 發(fā)表 IBM 7030 Stretch 超級計算機。它使用 64 位數(shù)據(jù)字組,以及 32 或 64 位的指令字組。 1974︰Control Data Corporation 推出 CDC Star-100 向量超級計算機,它使用 64 位字組架構(gòu)(先前的 CDC 系統(tǒng)是以 60 位架構(gòu)為基礎(chǔ))。 1976︰Cray Research 發(fā)表第一臺 Cray-1 超級計算機。它以 64 位字組架構(gòu)為基礎(chǔ),它成為后來的 Cray 向量超級計算機的基礎(chǔ)。 1983︰Elxsi 推出 Elxsi 6400 平行微型超級計算機。Elxsi 架構(gòu)具有 64 位數(shù)據(jù)寄存器,不過地址空間仍是 32 位。 1991︰MIPS科技公司生產(chǎn)第一臺 64 位微處理器,作為 MIPS RISC 架構(gòu) R4000 的第三次修訂版本。該款 CPU 使用于以 IRIS Crimson 啟動的 SGI 圖形工作站。然而,IRIX 操作系統(tǒng)并未包含對 R4000 的 64 位支持,直到 1996 年釋出 IRIX 6.2 為止。Kendall Square Research 發(fā)表他們的第一臺 KSR1 超級計算機,以專有的執(zhí)行于 OSF/1 的 64 位 RISC 處理器架構(gòu)為基礎(chǔ)。 1992︰Digital Equipment Corporation(DEC)引入純 64 位 Alpha 架構(gòu),其誕生自 PRISM 項目。 1993︰DEC 釋出 64 位 OSF/1 AXP 類Unix 操作系統(tǒng)(后來改名為 Tru64 UNIX)和 OpenVMS 操作系統(tǒng)給 Alpha 系統(tǒng)。 1994︰Intel 宣布 64 位 IA-64 架構(gòu)的進度表(與 HP 共同開發(fā))作為其 32 位 IA-32 處理器的繼承者。以 1998–1999 推出時間為目標(biāo)。SGI 釋出 IRIX 6.0,即支持 64 位的 R8000 CPU。 1995︰Sun 推出 64 位 SPARC 處理器 UltraSPARC。富士通所有的 HAL 計算機系統(tǒng)推出以 64 位 CPU 為基礎(chǔ)的工作站,HAL 獨立設(shè)計的第一代 SPARC64。IBM 釋出 64 位 AS/400 系統(tǒng),能夠轉(zhuǎn)換操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序的升級。DEC 釋出 OpenVMS Alpha 7.0,第一個全 64 位版本的 OpenVMS for Alpha。 1996︰HP 釋出 PA-RISC 處理器架構(gòu)的 64 位 2.0 版本的實作 PA-8000。 任天堂引入 Nintendo 64 電視游戲主機,以低成本的 MIPS R4000 變體所打造。 1997︰IBM 釋出 RS64 全 64 位 PowerPC 處理器。 1998︰IBM 釋出 POWER3 全 64 位 PowerPC/POWER 處理器。Sun 釋出 Solaris 7,以完整支持 64 位 UltraSPARC。 1999︰Intel 釋出 IA-64 架構(gòu)的指令集。AMD 首次公開 64 位集以擴充給 IA-32,稱為 x86-64(后來改名為 AMD64)。 2000︰IBM 推出他自己的第一個兼容 ESA/390 的 64 位大型計算機 zSeries z900,以及新的 z/OS 操作系統(tǒng)。緊接著是 64 位 Linux on zSeries。 2001︰Intel 終于推出他的 64 位處理器產(chǎn)品線,標(biāo)記為 Itanium,主打頂級服務(wù)器。它無法滿足人們的期待,因一再拖延 IA-64 市場而導(dǎo)致失敗。Linux 是第一個可執(zhí)行于該處理器的操作系統(tǒng)。 2002︰Intel 引入 Itanium 2 作為 Itanium 的繼承者。 2003︰AMD 產(chǎn)出他的 AMD64 架構(gòu) Opteron 以及 Athlon 64 處理器產(chǎn)品線。Apple 也推出 64 位“G5”PowerPC 970 CPU courtesy of IBM,并連同升級他的 Mac OS X 操作系統(tǒng),其增加對 64 位模式的部分支持。若干 Linux 發(fā)行版本釋出對 AMD64 的支持。微軟宣布將為 AMD 芯片建立新的 Windows 操作系統(tǒng)。Intel 堅持 Itanium 芯片仍維持只有 64 位的處理器。 2004︰Intel 承認 AMD 在市場上的成功,并著手開發(fā) AMD64 延伸的替代品,稱為 IA-32e,稍后改名為 EM64T。升級版本的 Xeon 和 Pentium 4 處理器家族支持了新推出的指令。Freescale 宣布 64 位 e700 core,以繼承 PowerPC G4 系列。VIA Technologies 宣布 Isaiah 64 位處理器。 2005︰Sun 于 1 月 31 日釋出支持 AMD64 和 EM64T 處理器的 Solaris 10。3 月,Intel 宣布他的第一個雙內(nèi)核 EM64T 處理器 Pentium Extreme Edition 840 和新的 Pentium D 芯片將于 2005 第二季推出。4 月 30 日,微軟公開釋出提供給 AMD64 和 EM64T 處理器的 Windows XP Professional x64 Edition。5 月,AMD 引入他的第一個雙內(nèi)核 AMD64 Opteron 服務(wù)器 CPU,并宣布其桌上型版本,稱為 Athlon 64 X2。將原本的 Athlon 64 X2 (Toledo) 處理器改為兩個內(nèi)核,并為每個內(nèi)核的 L2 配上 1 MB 高速緩存內(nèi)存,以大約 2.332 億個晶體管組成。它有 199 mm² 那么大。7 月,IBM 宣布他最新的雙內(nèi)核 64 位 PowerPC 970MP (codenamed Antares),由 IBM 和 Apple 使用。微軟釋出 Xbox 360 游戲主機,其使用由 IBM 生產(chǎn)的 64 位、三內(nèi)核 Xenon PowerPC 處理器。 2006︰雙內(nèi)核 Montecito Itanium 2 處理器進入生產(chǎn)。Sony、IBM、Toshiba 開始生產(chǎn)用于 PlayStation 3、服務(wù)器、工作站以及其它應(yīng)用的 64 位 Cell 處理器。蘋果公司在新的 Mac Pro 和 Intel Xserve 計算機中采用 64 位 EM64T Xeon 處理器,稍后更新 iMac、MacBook、MacBook Pro 使用 EM64T Core 2 處理器。目前的 64 位微處理器架構(gòu) 屬于 64 位的微處理器架構(gòu)(2006年)有︰ DEC Alpha 架構(gòu)(查看 Digital Alpha timeline) Intel 的 IA-64 架構(gòu)(用于 Intel 的 Itanium CPU) x86-64 架構(gòu),64 位版本的 x86 架構(gòu)(又稱作“x64”) AMD 的 AMD64(用于 AMD 的 Athlon 64、Opteron、Sempron、Turion 64 CPU) Intel 的 Intel64(用于 Intel 的新型 Pentium 4、Xeon、Core 2 CPU) SPARC 架構(gòu)(從 SPARC V9 開始的 64 位) Sun 的 UltraSPARC 架構(gòu) Fujitsu 的 SPARC64 架構(gòu) IBM 的 POWER 架構(gòu)(從 POWER3 和 RS64 變體開始的 64 位) IBM/Motorola 的 PowerPC 架構(gòu)(從 PowerPC 620 和 PowerPC 970 變體開始的 64 位) IBM 的 z/Architecture,used by IBM zSeries 和 System z9 大型計算機,ESA/390 架構(gòu)的 64 位版本 MIPS 科技公司的 MIPS IV、MIPS V、MIPS64 架構(gòu) HP 的 PA-RISC family(從 PA-RISC 2.0 開始的 64 位) 大部分 64 位處理器架構(gòu)可本地執(zhí)行 32 位版本架構(gòu)的代碼,而無任何效能損失。這種支持通常稱為雙架構(gòu)支持或更普遍的多架構(gòu)支持。超越 64 位 直至 2007年,64 位字組似乎已滿足大部分的運用。不過仍應(yīng)提到,IBM 的 System/370 及后繼者使用 128 位浮點數(shù),且許多現(xiàn)代處理器也內(nèi)含 128 位浮點數(shù)寄存器。System/370 及后繼者尤其顯著,在這方面,他們也使用多達 16 字節(jié)的可變長度十進制數(shù)(即128位)。圖像 在數(shù)碼圖像中,64 位為附有 16 位 Alpha 通道的 48 位圖像。
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