Являются ли 64-разрядные процессоры "более быстрыми", чем 32-разрядные, просто потому, что они 64-разрядные?

Question

Я подумал, что некоторые говорят, что «32-разрядные - это старые новости», потому что вы ограничены в оперативной памяти, не обходя стороной, например, в PAE. Предположим сначала, что следующие факторы влияют на скорость самого процессора:

1. Микроархитектурный дизайн, означающий такие вещи, как размер кэша, реализацию микрокода (если применимо), соединение шины данных / адреса и регистров и, конечно же, принципы или структуры проектирования.

2. Сама тактовая частота.

3. Скорости шины, такие как скорости FSB (передняя сторона шины) и связанные с ними.

4. Специальные функции, такие как параллелизм, "гиперпоточность", "вычислительные блоки", разгрузочная работа с сопроцессором или фоновым процессором, многоядерные среды и т.д.

Если предположить (и мы знаем, что все эти факторы влияют на скорость), то процессор 32-битный, если бы он был 64-битным, он стал бы быстрее только из-за увеличенной битовой ширины, адресации памяти, размера и т.д.?

По сути, с двумя одинаковыми процессорами, будет ли 64-разрядный процессор быстрее в машинном декодировании, извлечении, доступе к памяти, MMIO, вычислениях и т.д., Чем предыдущий 32-разрядный клон?

Answer 1

Очевидно, что любое приложение с большими требованиями к памяти или включающее много чисел, больше чем 2/4 миллиарда, 64-битное - это огромный выигрыш. Для программных инструкций и целочисленных вычислений, которые являются огромной частью общих вычислений, для 64-разрядных систем нет никакого преимущества. Потому что, честно говоря, кому нужно просчитать последние 2/4 миллиарда или отследить больше, чем 32-разрядное адресное пространство-значение оперативной памяти.

Но почему мы видим такое ускорение? Умные компиляторы. Компиляторы всегда учат новым трюкам. Например, зачем перебирать и суммировать 100 32-разрядных целых чисел, когда вместо этого вы можете добавить 50 64-разрядных чисел, приведенных к пустым ячейкам, а затем добавить 32-разрядные числа каждой части этого "64-разрядного" числа.

Но основной способствующий фактор, который отвечает «да!"к вашему вопросу относится более широкий доступ к данным, который 64-битные процессоры имеют к основной памяти.

Для сравнительного анализа и обсуждения различий в одной архитектуре, а затем сравнения с другими архитектурами, пожалуйста, смотрите:

http://zsmith.co/64.html

Answer 2

Просто потому что ... нет.

Процессор с более широким размером регистра может перемещать и обрабатывать больше битов за один такт.

Однако этот факт не зависит от тактовой частоты. И не все задачи, которые может принести компьютер, могут принести больше битов.