performance - double 运算 : 32-bit vs 64-bit machines

Question

与在 32 位机器上执行相比，在 64 位机器上执行 64 位操作(例如 double 操作)时，为什么我们看不到两倍的性能？

在 32 位机器上，我们不需要从内存中获取两倍的数据吗？更重要的是，执行 64 位操作不需要两倍的周期吗？

Answer 1

“64 位机器”是一个含糊不清的术语，但通常表示处理器的通用寄存器是 64 位宽的。比较 8086和 8088 ，它们具有相同的指令集，在这个意义上都可以称为 16 位处理器。

当这个短语在这个意义上使用时，它与内存总线的宽度、CPU 内部总线的宽度以及 ALU 在 32 位或 64 位上高效运行的能力无关位宽数据。

您的问题还假设乘法中最难的部分是将操作数移动到处理器内部负责乘法的单元，即使操作数来自内存并且总线是 32-有点宽，因为延迟!=吞吐量。此外，关于浮点乘法的数学运算，64 位乘法并不比 32 位乘法难两倍，大约是 (53/24)² 倍(但是，同样，无论通用寄存器的宽度如何，晶体管都可以有效地计算 double 乘法。