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星辉账号注册:从16位到32位再到64位,为何16年过去,依然没有128位系统出现?

时间:2021-09-05 09:06:26 文章作者:星辉账号注册 点击:

从win98到xp到win7再到现在的win10,操作系统历经一代又一代,目前使用最多的应该是64位的操作系统(win7和win10)都有。虽然64位操作系统从推出到现在已有15年的时间,但是我们从未有听过“128位”操作系统的出现,为何没有人开发128位系统呢?

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硬件

由于没有可以访问128位数据的硬件,当前主流CPU都是64位处理器,而且未来很长一段时间内不会出现支持128位的CPU,所以即使微软能开发出支持128位的操作系统也没有用武之地。而且对于硬件的要求会更高,有可能一套下来要花费很多的钱,从工艺技术和晶体数量看市场上64位CPU的价格,我们可以想象出从64位操作系统跳到128位就不是简单的翻倍,很可能会增加了很多很多倍。这就意味着绝大多数的人不会购买,没有市场开发就失去了意义。

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市场需求

一个不符合用户需求的产品是不会有前景的,如果说32位系统最大支持4G内存限制了不少操作,那么64位系统最大可支持的2^64bit,实际中不可能用到这么大的内存,即便做出128位的操作系统虽然内存上限又提高了不少但根本没有人能用得到。

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总结一下:不只是技术问题,更多的是成本和需求问题。由于64位CPU和系统在未来很长一段时间都不会有瓶颈,因此没有128位CPU和系统的出现。

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这问题很好,您已经看到了CPU的演变,从16位CPU到32位CPU,后来从32位CPU到64位CPU。出现逻辑问题:128位处理器什么时候到来?

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CPU很耗内存

当谈到计算机体系结构时,128位CPU意味着该处理器必须具有128位整数和128位总线。x2并不比64位好,但这件事情根本不是那么简单。

过去需要寻址更多的内存,而当前的64位CPU可以处理如此多的RAM,您甚至无法想象。确切地说,该数量为2 ^ 64字节或18.44兆字节。1 EB就是10亿千兆字节!您可能一生中都不会看到如此多的RAM。对于32位系统,4 Gb就足够了,而对于64位OS上的常规办公室工作,则8 Gb也可以。一些最先进的设备具有64 Gb甚至128 Gb,但是在很少的情况下(例如繁重的CAT应用程序或视频编辑)才需要这样做。

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我们当前使用的是64位处理器,但通常不总是不是64位。更像40位或48位。该特性仍有可能提高。

从64位处理器转到128位CPU将需要更多内存。我们将需要巨大的缓存大小。否则,程序将运行得更慢。

CPU功率问题

这将需要更多的功率。这样的处理器的尺寸将明显更大,并且也会释放更多的热量。这可能是不切实际的。从字面上看,没有人想要更大更重的设备。而且每瓦的价格也将太昂贵。创建128位CPU的成本要高得多。

另一个缺点是需要128位OS和驱动程序。如果不能正确利用这种处理器,那将毫无意义。目前,微软和苹果公司都没有想到要创建这样的操作系统。

ARM的一位高管表示他们并没有基于128位ARM芯片的计划,因为目前根本不需要它们。当然经过很多年后,有一天我们肯定会开始使用128位处理器,但是这件事情很明显还不会很快发生。

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128位的操作系统没有出现,是因为没有市场需求,64位的操作系统完全可以满足现状,并且用之不竭。

计算机的16位,32位,64位体现在硬件方面的CUP总线和软件方面的操作系统。


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计算机的内存访问是通过软件和硬件共同完成。

硬件方面是cpu寻址能力,总线位数,32位的cpu,总线位数是32。软件方面是操作系统的寻址能力,提供的逻辑地址。

cpu寻址的时候是先通过操作系统的逻辑地址,再通过总线寻找硬件地址。

32位的系统最大寻址空间是2的32次方约等于4Gbit,但是实际会小于4Gbit。

64位的系统最大寻址空间是2的64次方大于1亿Gbit,目前我们的PC机停留在16G左右。


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而现在的分布式计算所用的结构,也不需要1星辉娱乐注册28位的cpu和操作系统。

在实际使用中,32位的操作系统可以跑在32位的cpu架构上,也可以跑在64位的cpu架构上,只是在64位cpu的架构上,没有完全发挥cpu的性能,是一种浪费。

所以基于目前的科技发展,对于128位的cpu和操作系统,还没有需求,而研发需要成本,研究出来没有市场,岂不是无用功,商家不会做亏本的买卖。


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那是因为一般的软件32位还够用,64位还没有完全占主流,暂时还没必要发展128位。

32位系统寻址是2^32,理论范围是4GB寻址空间,操作系统保留2GB左右范围,实际用户可用的内存空间只有2GB。简言之,32位的系统,应用程序占用内存超过2GB就会出错崩溃。尽管如此,一般情况还是够用了,这就是现在还有很多32位版本软件的原因。

64位系统寻址是2^64,理论寻址范围达到16TB,超级计算机都够用,然而现在家用或商用计算机,内存能达到128GB就算很牛了。对于128位的需求还相当的遥远。

理论上讲,寻址范围是一方面,位数越高,数据处理能力越强。32位的CPU,也扩展支持64位的指令集,64位CPU扩展支持128位的指令集。但都只针对多媒体处理优化。一般情况完全够了,现在对多媒体支持不完全靠CPU,因为GPU更擅长干这类事情。

所以,从目前看,不管怎样都还没有发展128位的必要。或许某一天,家用电脑标配内存按TB计算的时候,网络带宽也按TB计算的时候,发展128位估计就很有必要了。




为什么没有128位系统?答案是,非不能也,是不为也。简单说就是,不是没有开发128位系统的能力,而是即便开发了,也赚不到钱,所以大家积极性都不高。

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市场欢迎的是在正确的时间出现的产品,产品太超前或落后都容易翻车。


现在开发128位处理器已经不算难事

开发128位处理器需要编译器、汇编指令、操作系统等扩展到128位,对厂商来说,不存在技术上迈不过去的门槛,无非就是增大开发投入而已,只要市场愿意埋单,操作系统“码农”微软、处理器生产商英特尔,以及Adobe等应用软件开发公司还是很愿意干的,毕竟有钱不赚是傻瓜。星辉账号注册:从16位到32位再到64位,为何16年过去,依然没有128位系统出现?(图11)

现在,英特尔的SSE指令集已经可以支持128寄存器,表明硬件厂商有实力设计制造128位处理器。

我们没有从64位系统切换到128位的动力

从16位的Windows3.1切换到32位的Windows 95,电脑的速度能提升20——25%,从32位切换到64位时,电脑的速度提升也不会超过50%。同样地,从64位切换到128位,电脑速度提升也在50%以内。

更为重要的是,大家的电脑进入64位时代不久,在有些地方,仍然有为数不少的32位电脑。

64位电脑最大可安装128GB内存,但大多数电脑8GB内存就跑能麻溜跑起来,有32GB内存已经可以吹一吹了。在64位电脑的潜力都没用尽前,有多少人会花大钱用没什么用场的128位电脑?

当初英特尔也曾经和题主想的一样,在32位电脑为王的时代,打算超前给大家上64位的菜。2001年在缺少64位应用程序的情况下,推出64位的安腾处理器,为重新树立服务器行业标准,不兼容32位软件,结果用户不得不让服务器运行32位仿真软件,导致安腾处理器效率奇差,2003年只卖出1.9万台安腾服务器,市场表现扑街,英特尔最后不得不放弃。星辉账号注册:从16位到32位再到64位,为何16年过去,依然没有128位系统出现?(图12)

买这本书的人,当年也跟着跌进坑里了。


不顾市场需求,技术超前同样死路一条。现在市场没有128位系统的需求,自然谁也不愿去当出头鸟了。


原创回答,搬运必究。




可能吧。

许多人认为我们不需要64位以外的任何系统了,因为RAM永远不会那么大。(前几年我还觉得32位也够用了)64位中存储的最大整数值为18,446,744,073,709,551,615,这可能不足以存储宇宙中的原子数,我不确定,但是对于您和我需要做的任何东西,它肯定足够大。嗯~这是一般人的正常想法。星辉账号注册:从16位到32位再到64位,为何16年过去,依然没有128位系统出现?(图13)

但是地址空间不必一定是RAM

但是来了对吧~~~长期以来,通常我们在RAM和磁盘空间之间有着明显的区分。但是,由于地址空间很大,所有磁盘都可以映射到地址空间(将RAM用作操作系统管理的一种缓存,从而使RAM对应用程序完全不可见)。使用这样的系统,用户可能将不再“加载”应用程序,而一切都“就在那里”。一块大(但很现实!)的256 TB磁盘将需要48位的地址空间。请记住,当前的x64处理器被限制为48位(它们迫使位48…63与位47相同)。

让我们将这个想法更进一步。本地计算是如此1900年代,我们需要网络!

想象一下,一个系统不仅将本地磁盘映射到地址空间,而且将所有存储都映射到网络。

65,536台256 TB的计算机将完全填满64个地址空间。也许将来会构建一些具有这种规格的超高性能集群。

最后一步

是统一整个互联网上的所有存储。

40亿台仅具有1 TB容量的PC(可能是当今互联网的实际大小)将远远超过64位地址空间(72位,并且还需要不断增长……)星辉账号注册:从16位到32位再到64位,为何16年过去,依然没有128位系统出现?(图14)




就像没有哪一款跑车性能强到3秒500km/h一样。

不是搞不出,是你在世界上找一群能玩溜这款跑车的车神出来,毕竟制作出来要有人认可并购买的。

以前128m(0.128gb)内存就算中高端电脑了,现在win7系统最低2gb(2048mb)内存。如果128为,我估计32gb内存为系统最低要求。

而现在的i7级别cpu也只是128位系统中的i3到i5左右的性能,也就是说,就算放出来128位系统,你花4000多买的cpu也只是普通办公cpu,而高端可能价格在4w左右你觉得如何?

时代这就是这样,如今的千元安卓手机放到苹果4代那时候去一较高下,我想苹果除了手感完败的体无完肤。




64位的寻址空间为160亿G,目前我们常用的计算机内存为16G,服务器的最大内存一般为256G,离160亿G还早着了。

对于硬盘,目前面世的最大硬盘大约为10T,即约1万G,离160亿G也差远了。

你说有必要开发128位操作系统吗?




这问题可以写一部书的,粗略讲一下,因为,目前的64位系统已经超出了硬件的计算能力,一个系统从64位到128位,并不是一个如数字一样直观翻一倍而已,而是成几何倍数的增长,目前还没有哪家公司能设计128位系统的CPU,就算CPU能设计并制造出来,还一气的关联着其他硬件性能要求,比如说,带宽,频率等等,这些都关乎到电压电流的升高,然而,目前的CPU的工艺都做到了两纳米(百万分之二毫米)了,电压和电流想高也高不了,不然,硬件将被击穿烧毁,再有,128位的系统还得有128位的软件的支持,这可是一个庞大的数据量,如此庞大的数据,对于软件设计公司以及电脑硬件都是一个无比沉重的负担,总之,这里面会有很多的矛盾,而且无用武之地,




64位系统支持的最大内存是167777216TB,这已经远远超出当前的绝大绝大部分系统的需求量,所以没必要去升级成128位。当年从32位升级成64位的最大原因就是32位只支持最大4G内存,系统不够用了。在现在系统完全无法用完64位系统内存最大容量的情况下,短期内是完全没有升级的必要的,64位系统还能用很多年。


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