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이제 컴퓨터의 x86 프로세서이든 휴대폰의 ARM 프로세서이든 64 비트 (일반적으로 소비자 제품의 경우)는 x86-64 명령어 세트 또는 ARM64 명령어 세트 를 지원하는 x86 프로세서 입니다 . ARM 프로세서 . 실제로 1960 년대 초부터 슈퍼 컴퓨터에서 64 비트 CPU가 사용되었습니다. 1990 년대에는 워크 스테이션과 서버에서도 64 비트 프로세서가 사용되었습니다. 2003 년 AMD가 Athlon 64를 출시 한 이후 개인용 컴퓨터가 대중화되기 시작했습니다., 그리고 스마트 폰에 사용되는 64 비트 프로세서 ARMv8-A 아키텍처는 2011 년에 출시되었습니다.

여기서 언급 한 64 비트는 CPU의 비트 폭을 나타냅니다. 간단히 말해서 CPU 비트 폭은 CPU가 한 클록 사이클에서 처리 할 수있는 이진 숫자의 수를 나타냅니다. 예를 들어 8086 CPU는 16 비트이고 한 번에 2 바이트 처리 가능 (16 비트), 80386 CPU는 32 비트, 한 번에 4 바이트 처리 가능 현재 CPU는 기본적으로 64 비트이며 한 번에 8 바이트를 처리 할 수 ​​있습니다. Windows 운영 체제도 32 비트와 64 비트로 나뉩니다. 주로 위 CPU의 비트 폭에 최적화되어 있습니다. 예를 들어 32 비트 CPU는 64 비트 Windows를 사용할 수 없습니다 (CPU는 한 번에 32 비트 및 작업 시스템에서 제공하는 지침은 64 비트를 처리하는 것이지만 64 비트 CPU는 32 비트 Windows 또는 64 비트 Windows를 실행할 수 있습니다.

64 비트 CPU의 장점은 더 넓은 범위의 정수 연산을 수행 할 수 있고 처리량이 큰 프로그램이 더 빠르게 실행된다는 것입니다. 그러나 모든 사람이 CPU의 비트 폭에 대해 오해를하는 경우가 많습니다. 예를 들어 어떤 사람들은 다음과 같이 말합니다. CPU는 더 큰 메모리를 지원하는 데만 사용됩니다. 64 비트 만 사용하고 32 비트 시스템은 4GB의 메모리 만 지원한다고 생각하는 사람들이 있습니다.

최대 메모리 용량은 CPU의 비트 폭과 관련이 있습니까?

CPU의 주소 지정 기능은 주소 버스의 비트 폭과 관련이 있으며 일반적으로 CPU 비트 폭은 데이터 버스 비트 폭을 나타냅니다. 이는 주소 버스 비트 폭 및 반 다임과는 아무 관련이 없습니다. 당연히 주소 지정 능력과는 아무 관련이 없습니다.

데이터 버스의 비트 폭은 CPU 정수 레지스터의 비트 폭과 같습니다. CPU의 레지스터는 일반적으로 정수, 부동 소수점 등의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.이 세 가지 유형의 레지스터 중 정수 레지스터 만 포인터 값, 즉 메모리를 저장할 수 있습니다. 데이터 주소 및 정수가 아닌 레지스터는 포인터 값을 저장할 수 없습니다. 따라서 읽기 및 쓰기 메모리 작업은 정수 레지스터의 비트 폭 제한을 피할 수 없습니다. 64 비트 CPU를 예로 들어 보겠습니다. 이러한 CPU의 정수 레지스터는 64 비트의 비트 폭을 가지며 정수를 지원합니다 .64 비트 폭의 산술 및 논리 연산.

그러나 이것이 64 비트 CPU의 모든 버스와 레지스터가 64 비트라는 의미는 아닙니다. 레지스터 유형에 따라 비트 너비도 다를 수 있습니다. 위에서 언급 한 64 비트 CPU의 정수 레지스터 비트 너비는 64 비트입니다. 레지스터는 다릅니다. 예를 들어, Pentium MMX 프로세서에서 도입 한 MMX 명령어 세트는 x86 프로세서가 SIMD 작업을 지원하는 선례를 만들었습니다. 명령어 세트는 8 개의 64 비트 부동 소수점 레지스터를 정의하는 반면 Pentium MMX 자체는 32 개에 불과합니다. 비트 프로세서. 1999 년에 도입 된 동일한 32 비트 펜티엄 3 프로세서는 8 개의 128 비트 레지스터와 일치하는 SSE 명령 세트를 추가했습니다. 이후의 AVX 2 및 FMA 명령 세트는 256 비트 연산과 부동 소수점 레지스터를 지원할 수 있습니다. 현재 가장 큰 내부 CPU는 AVX-512 명령어 세트에서 사용하는 512 비트 레지스터입니다.


CPU에는 다양한 레지스터가 있습니다.

그렇다면 CPU의 주소 버스 너비는 무엇입니까?

Intel의 설명에 따르면 PAE (물리적 주소 확장)는 32 비트 프로세서가 4GB보다 큰 물리적 주소 공간에 액세스 할 수 있도록하는 기능입니다. 위 그림은 Intel Xeon Processor E5-2698 v3의 스크린 샷으로, 특히 물리적 확장을위한 32 비트 프로세서가 4GB 이상의 메모리를 사용할 수 있도록하는 효과를 설명하십시오. 이 PAE는 CPU의 주소 버스 비트 폭입니다. 8086 16 비트 CPU에서 주소 버스 비트 폭은 20 비트로 1MB 주소를 지정할 수 있습니다. 80286의 PAE는 24 비트입니다. 펜티엄 II의 경우 ( 32 비트 CPU) PAE는 36 비트가되었으며 64GB 주소 지정을 지원할 수 있습니다. 64 비트 CPU가 등장한 후 주소 버스 비트 폭은 일반적으로 36 비트 또는 40 비트이며, 주소 버스가 주소를 지정하는 물리적 주소 공간은 64GB 또는 1T입니다.

주소 버스와 데이터 버스의 관계는 무엇입니까? 포지셔닝에 주소 버스를 사용하고 전송에 데이터 버스를 사용한다는 것을 알 수 있습니다. 즉, CPU가 메모리에서 데이터를 읽거나 메모리에 데이터를 써야 할 때 주소 버스를 사용하여 주소 액세스해야하는 메모리 블록 그런 다음 데이터 버스를 통해 데이터를 보냅니다.

따라서 CPU의 비트 폭은 주소 지정 기능과 관련이 없습니다 .16 비트 CPU의 주소 버스 폭은 20 비트, 32 비트 CPU의 주소 버스는 36 비트, 주소 버스의 주소 버스는 64 비트 CPU는 40 비트가 될 수 있습니다. 따라서 다음에 32 비트 CPU가 2 ^ 32 (4GB) 만 처리 할 수 ​​있다고 말하면 안됩니다. 이는 큰 실수입니다.

32 비트 시스템은 4GB의 메모리 만 지원합니까?

이론상 32 비트 운영 체제의 논리적 주소 주소 지정 범위는 2 ^ 32 = 4GB에 불과하지만 실제로는 그렇지 않습니다. 일반적인 Windows 7 32 비트 (실제로 Windows 10 32 비트를 사용하는 사람이 있습니까?) ?), 시스템은 4GB의 메모리 만 인식하고 사용 가능한 최대 메모리는 최대 3.25GB이지만 동일한 32 비트 Windows Server 2003/2008은 이러한 시스템이 PAE 물리적 주소 확장을 지원하므로 4GB 이상의 메모리를 사용할 수 있습니다. 과학 기술.

CPU 자체 지원 외에도 PAE는 칩셋, 마더 보드 및 운영 체제에 대한 지원이 필요합니다. 예를 들어 일부 구형 마더 보드는 4GB 이상의 물리적 메모리를 지원하지 않으며 Microsoft는 PAE 기능을 열지 않았습니다. 32 비트 홈 운영 체제 Windows Server 시스템이라도 엔터프라이즈 버전이 아니면 개방형 PAE 기능이 없습니다.

물론 Windows XP / 7 / 8 / 10 시스템의 커널은 PAE 기능을 지원합니다.이 기능을 크래킹하여 32 비트 버전의 시스템을 열 수 있으며 4GB 이상의 메모리를 지원할 수 있습니다. 인터넷에는 기성 도구가 많이 있습니다.하지만 솔직히 말해서 크래킹 대신 64 비트 운영 체제를 직접 설치하는 것이 좋습니다.

여전히 32 비트 프로세서를 사용하는 경우 위의 어느 것도 고려해야 할 문제가 없습니다.


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