64位性能优势

Question

64位应用程序具有超过32位应用程序的性能优势的来源是什么？我假设有一个性能优势,因为像WinRAR这样的程序做广告.

另外,我们是否可以通过切换到64位编译器来获得这些性能优势,还是需要对代码进行任何更改？

欢迎使用与非托管代码和托管代码相关的答案.

Answer 1

x64架构使x86架构中可用的通用寄存器数量翻倍,因此编译器能够将更多数据保存在(非常快)CPU寄存器中,而不是(相对较慢)RAM中.

Answer 2

他们什么时候不再在广告中撒谎了？我错过了什么？;-)

主要的性能优势是，在 64 位系统中，您可以分配超过 4GB 的 RAM（实际上在大多数系统上为 2GB 以上），而无需进行交换。如果您需要的话，这将是一个巨大的速度优势。

因此，如果您的应用程序需要大量 RAM（图像/视频/音频处理、世界/宇宙模拟），64 位会具有优势。

最重要的是，64 位 CPU 还具有可操作 64 位数据类型的命令（因此您无需模拟 32 位类型的命令）。这也是一个优势，但 a) 没那么大，因为算法需要使用这些类型，而大多数算法不需要 b) 它们仍然比 32 位类型慢（但比仿真快）。

为了给你一个想法，这里有一个来自超级计算机专家的老笑话：“从磁盘加载数据需要一天的时间，然后程序需要五分钟来处理数据，然后我们需要另一天将结果保存到磁盘”。从 RAM 读取数据比访问磁盘快 1000 到 1000000 倍。

所以总而言之，对于普通用户来说，64位系统几乎没有优势。

Answer 3

为了利用最新 CPU 的 64 位架构，您必须：

• 使用 64 位 CPU 和操作系统
• 使用 64 位 api 专门针对 64 位进行开发 - 实现必须一直到使用 CPU 寄存器的最基本代码（通常用汇编程序编写）才能利用额外的寄存器。
• 开发一个真正受益于额外寄存器的应用程序 - WinRAR 是一个将充分利用额外寄存器的应用程序，因为它涉及大量具有复杂算法的微积分。如果您使用非常简单的算法编写应用程序，它将不需要额外的寄存器地址空间，并且在 64 位上不会运行得更快
• 还要考虑到，当您使用 CPU 寄存器时，即使您不使用整个地址空间作为值，它仍然会占用尽可能多的空间（= 64 位）..因此，以 64 位为目标编写一个小型应用程序获得优化的代码是行不通的..该应用程序将占用两倍的 RAM，如果它是在 32 位下开发的话，它可能会更慢。64 位编程对于使用繁重算法或需要分配大量内存的应用程序很有意义（4Gb 是 32 位应用程序的限制）。