Tại sao Windows 7 x64 hoạt động nhanh hơn phiên bản x86 trên PC của tôi?

Tại sao Windows 7 x64 hoạt động nhanh hơn phiên bản x86 trên PC của tôi mặc dù tôi chủ yếu sử dụng những thứ x86 trong đó? Có chuyện gì với tôi vậy, và tôi còn thiếu điều gì?

Phần lớn những thứ tôi sử dụng là x86 (ví dụ DAWs, trò chơi, người chơi phương tiện truyền thông). Tuy nhiên, một số lượng đáng kể trong số chúng là x64 (mặc dù các đối tác x86 của chúng chỉ hoạt động tốt).

Tôi đã thử sử dụng những thứ tương tự trên cùng một hệ thống nhưng cuối cùng luôn thấy Windows 7 x64 hoạt động nhanh hơn một chút so với x86. Tôi rất quan sát. Tôi thậm chí nhận thấy các hình ảnh động cửa sổ nhỏ nhất.

Hệ thống : Windows 7 Ultimate x64
CPU : Intel Core 2 Duo E7500 @ 2,93 GHz
RAM : 2 GB x 2 = 4 GB DDR2 @ 332 MHz
Bo mạch chủ : Intel D945GCNL
Đồ họa : ATI Radeon HD 4350 @ 1 GB
Âm thanh chuyên dụng : M-Audio FastTrack Pro
Ổ cứng : Samsung HD753LJ 733 GB & Samsung HD160JJ 156 GB

Như bạn thấy, hệ thống của tôi đã cũ.

Đây là một nỗ lực để cung cấp một câu trả lời hoàn chỉnh bằng cách tóm tắt các bit từ các câu trả lời đã có sẵn, với một số nội dung được thêm vào. Danh sách cố gắng bao gồm tất cả các khả năng cho một trường hợp chung, ngay cả khi một số có thể được loại trừ cho trường hợp cụ thể này.

Sự khác biệt của tập lệnh CPU

Theo mô tả của Joel Coehoorn , đối với mã x64 gốc, có sẵn bộ đăng ký lớn hơn, cũng như một số hướng dẫn bổ sung (ví dụ: tất cả các CPU x64 được đảm bảo thực hiện các lệnh SSE và SSE2). Điều này có nghĩa là hệ điều hành x64 và trình điều khiển có thể hiệu quả hơn.

Sử dụng RAM tốt hơn

64b có thể sử dụng đầy đủ 4 GB (và thậm chí nhiều hơn khi có sẵn). Hơn nữa, một số giới hạn bên trong của hệ điều hành (nhóm phân trang / không phân trang, kích thước bộ đệm tối đa) được tăng lên với hệ điều hành 64b . Do đó, cả phân trang bộ nhớ và bộ đệm ẩn tệp có thể hiệu quả hơn.

Vị trí đĩa cứng khác nhau

Khi bạn có hai hệ điều hành được cài đặt trên hai phân vùng của cùng một đĩa, một trong hai phân vùng đó sẽ đóng ở cạnh ngoài, thường nhanh hơn .

Trạng thái hệ điều hành khác nhau

Khi bạn có hai hệ điều hành, mỗi hệ điều hành có thể ở trạng thái khác nhau một chút. Một trong số chúng có thể bị phân mảnh hơn so với cái còn lại, một trong số chúng có thể có registry sạch hơn một chút hoặc các dịch vụ hoặc ứng dụng nền được cài đặt ít hơn so với cái kia.

Trình điều khiển tốt hơn

Một khả năng khác là trình điều khiển x64 có thể có chất lượng tốt hơn x86 không phải vì một số khác biệt về kiến ​​trúc cơ bản, mà đơn giản là vì nhà cung cấp của họ đã nỗ lực nhiều hơn để tối ưu hóa và tinh chỉnh chúng.

Địa chỉ 64b

Tôi chỉ thêm điều này cho mục đích hoàn chỉnh, vì đối với phần lớn các ứng dụng hàng ngày, sự khác biệt này không có vai trò gì, và nó chắc chắn không liên quan đến những gì mà Jasper mô tả trong câu hỏi của mình.

Nếu bạn có một ứng dụng xử lý lượng dữ liệu khổng lồ (ví dụ: hoạt động trong Photoshop với hình ảnh lớn), việc chạy phiên bản 64b có thể tạo ra sự khác biệt lớn với điều kiện bạn phải cài đặt 4 GB RAM trở lên.

"Nhanh hơn" thực sự có nghĩa là gì?

Dưới đây là danh sách từ một nhận xét về câu trả lời khác , chính xác thì "những thứ nhanh hơn" mà Jasper có thể thấy là gì:

• cửa sổ hoạt hình mượt mà hơn

Khó để giải thích. Hoạt hình Windows được thực hiện bởi GPU trong Windows 7 và GPU cũng vậy. Tải trên CPU không đáng kể. (Tôi cho rằng bạn đang sử dụng máy tính để bàn Aero).

• một số chương trình chỉnh sửa ảnh nhất định vẽ nhanh hơn (cả x86 và x64)
• Video HD chạy mượt hơn (trên MPC-HC x64) và trải nghiệm tổng thể ổn định hơn.

Có thể là trình điều khiển tốt hơn hoặc trình điều khiển tận dụng x64 ,.

• tập tin được sao chép nhanh hơn rất nhiều

Có thể do phân vùng nhanh hơn (hoàn toàn không liên quan đến HĐH) hoặc do xử lý bộ đệm tốt hơn trong HĐH x64.

• Các trò chơi đã không cho thấy bất kỳ thay đổi.

Có thể hiểu được. Hiệu suất trò chơi được xác định bởi CPU và GPU. Trong trường hợp giới hạn CPU, mã giới hạn là chính trò chơi, đó là mã x86 tương tự với rất ít giao tiếp với HĐH x64. Hiệu suất CPU do đó là như nhau. GPU là như nhau. Trình điều khiển và hệ điều hành trên một trò chơi được lập trình tốt là thấp, do đó, bất kỳ sự khác biệt nào về trình điều khiển hoặc hệ điều hành không có khả năng hiển thị ở đây.

Việc di chuyển từ 32 đến 64 bit không phải là thay đổi duy nhất trong kiến ​​trúc x64. x64 cũng thêm nhiều thanh ghi cpu và hướng dẫn cpu mới. Một hệ điều hành biết cách tận dụng những lợi thế này có thể có được hiệu năng khiêm tốn từ cùng một phần cứng. Ồ, và việc lấy lại 1GB RAM đã từng được gửi đến thẻ video của bạn cũng không gây hại gì.

Cảnh báo: đây là một câu hỏi phức tạp hơn một chút so với bạn có thể nhận ra, và chắc chắn nhiều hơn hầu hết các câu trả lời đã được miêu tả. Để cố gắng kể ít nhất một chút về câu chuyện, bài đăng này khá dài ...

Trước hết, tình huống với bộ nhớ video. Toàn bộ bộ nhớ của card màn hình không (ít nhất là bình thường) hiển thị trực tiếp trong không gian địa chỉ của CPU. Bạn thường có một "cửa sổ" khoảng 128-256 megabyte bộ nhớ video hiển thị cho CPU. GPU có thể ánh xạ các phần khác nhau của bộ nhớ vào cửa sổ đó, vì vậy bạn thường có thể ghi vào hầu hết bộ nhớ GPU từ CPU, nhưng bạn cần thông báo cho GPU trước những gì bạn sẽ viết trước khi bạn có thể làm như vậy. Ví dụ, khi bạn đang sử dụng DirectX và bạn muốn ghi trực tiếp vào bộ nhớ đồ họa, bạn có thể làm điều đó - nhưng để làm điều đó, bạn bắt đầu bằng cách gọi LockRectđể đưa GPU ánh xạ bộ nhớ phù hợp vào cửa sổ (và như ngay sau khi bạn hoàn thành, bạn gọiUnlockRectđể nó có thể ánh xạ bộ nhớ khác khi cần thiết). Ít nhất trong trường hợp điển hình, bạn có thể điều chỉnh kích thước cửa sổ video trong thiết lập BIOS.

Thứ hai, ngay cả ở chế độ 32 bit, bộ xử lý x86 hỗ trợ cái gọi là Tiện ích mở rộng địa chỉ vật lý (PAE), cho phép CPU xử lý hơn 4 Gig. của bộ nhớ. Microsoft không hỗ trợ PAE trong một số phiên bản Windows - nhưng chỉ có phiên bản Enterprise Server tương đối đắt tiền. Ngoài ra, chương trình phải được viết riêng để sử dụng AWE. Chỉ có một vài chương trình (ví dụ: SQL Server Enterprise Edition) đã từng làm như vậy. Điểm mấu chốt: có thể, nhưng khá hiếm.

Theo như đọc 64 bit tại một thời điểm: bộ xử lý cuối cùng chỉ đọc dữ liệu 32 bit là 486. Bắt đầu với Pentium, tất cả các bộ xử lý đã có bus dữ liệu 64 bit. Lưu ý rằng bus địa chỉ không giống như bus dữ liệu, vì vậy việc mở rộng lên bus dữ liệu 64 bit không cho phép bộ xử lý hoạt động với nhiều bộ nhớ hơn (mặc dù, như đã xảy ra, PAE đã được thêm vào Pentium Pro, vì vậy nó đã gần như đồng thời với việc mở rộng đến một bus dữ liệu 64-bit).

Mặc dù Pentium có thể đọc 64 bit dữ liệu trong một chu kỳ xung nhịp đơn, nhưng bên trong nó (hầu hết) đã xử lý dữ liệu 32 bit mỗi lần. Bus rộng hơn chủ yếu giúp bù cho sự khác biệt về tốc độ giữa CPU và bộ nhớ chính. Các hướng dẫn MMX của Pentium MMX hỗ trợ xử lý dữ liệu trong các đoạn 64 bit, nhưng nó khá vụng về khi sử dụng và (đặc biệt) hầu hết các trình biên dịch không tạo mã MMX, vì vậy bạn phải viết bằng ngôn ngữ lắp ráp để sử dụng nó . Pentium cũng hỗ trợ các hoạt động 64 bit (và 80 bit) cho các số dấu phẩy động, nhưng chỉ được sử dụng cho một nhóm thiểu số khá nhỏ trong hầu hết các chương trình (và nói chung là chậm hơn so với làm việc với các số nguyên).

Thiết kế x86-64 có số lượng thanh ghi mục đích chung gấp đôi so với thiết kế x86 32 bit và mỗi thanh ghi đó rộng 64 bit. Tuy nhiên, khi CPU đang chạy ở chế độ 32 bit, chỉ có thể sử dụng tập hợp con của các thanh ghi tồn tại trên CPU 32 bit.

Quay trở lại điểm nổi trong giây lát, ở chế độ 32 bit, toán học dấu phẩy động được thực hiện bằng cách sử dụng bộ hướng dẫn ban đầu được thiết kế cho bộ đồng xử lý toán học Intel 8087. Điều này sử dụng một mô hình khiến cho việc sử dụng đầy đủ các khả năng của nó khá khó khăn. Intel (và AMD) gần đây đã thêm "Tiện ích mở rộng SIMD" hoặc SSE. Hầu hết các trình biên dịch 64 bit tạo mã có thể / không sử dụng SSE thay vì dấu phẩy động tương thích 8087. "SIMD" trong SSE là viết tắt của "một lệnh, nhiều dữ liệu". Điều này có nghĩa là một lệnh SSE có thể thực hiện hai phép toán dấu phẩy động trên hai phần dữ liệu riêng biệt. Mặc dù điều này không nhất thiết phải tăng gấp đôi tốc độ, nhưng nó thường cải thiện tốc độ ít nhất một chút.

Cuối cùng, tôi có lẽ nên chỉ ra rằng có một phần của sự so sánh nói chung hơi bất công. Khi bạn cài đặt một HĐH mới, nó gần như luôn luôn nhanh hơn một chút so với một HĐH đã được sử dụng trong một thời gian dài. Các chương trình lưu trữ dữ liệu trong sổ đăng ký, trên ổ cứng, v.v. Bạn càng thêm nhiều dữ liệu, càng có nhiều công việc có xu hướng liên quan đến việc tìm kiếm dữ liệu bạn muốn tại bất kỳ thời điểm nào. Mặc dù các công ty bán "chất tẩy rửa đăng ký" và thường xuyên phóng đại hiệu ứng này, nhưng dù sao thì nó cũng đúng. Như vậy, nếu tất cả những gì bạn đã làm là định dạng lại ổ cứng của bạn và cài đặt lại chính xác cùng một HĐH, bạn có thể thấy một số cải thiện về tốc độ - và nếu bạn đã cài đặt HĐH cũ trong một thời gian dài , sự cải thiện đó (tự nó) có thểlà khá đáng kể. Ít nhất là một phần của cải thiện tốc độ mà bạn thấy có thể độc lập với bất kỳ sự khác biệt thực sự nào giữa hai hệ điều hành.

Có nhiều hơn thế, tất nhiên, nhưng bạn bắt đầu có ý tưởng. Đây không phải là vấn đề của một tính năng duy nhất tạo ra sự khác biệt lớn, vì rất nhiều tính năng thường tạo ra sự khác biệt khá nhỏ riêng lẻ, nhưng nhiều trong số chúng cộng lại (hoặc thậm chí nhân lên) để tạo ra sự khác biệt khá lớn về tổng thể.

Nó có thể không có gì để làm với 32 vs 64 bit.

Không rõ từ bài đăng của bạn, ý của bạn là '64 bit nhanh hơn'. Có phải chúng ta sẽ lấy từ đó rằng bạn đã cài đặt lại Windows 64 bit trên máy mà trước đây bạn đã có Windows 32 bit không? Nếu vậy, 'thiết lập lại' cấu trúc tệp có thể dễ dàng tính đến sự thay đổi tốc độ. Một cài đặt mới, đặc biệt nếu bạn định dạng lại, thường phản hồi nhanh hơn cài đặt cũ, nơi các tệp bị phân mảnh, dung lượng ổ đĩa thấp, sổ đăng ký bị lộn xộn, v.v.

Nó cũng có thể là một trong những trình điều khiển ... ví dụ, trình điều khiển video mới hơn có thể được nhà cung cấp tối ưu hóa nhanh hơn và tốt hơn so với các phiên bản x86 cũ hơn. Hoặc trình điều khiển đĩa cứng có thể tốt hơn.

Nói một cách đơn giản, đó là vì máy tính của bạn có thể xử lý 64 bit (8 byte) dữ liệu trên mỗi chu kỳ xung nhịp. Bộ xử lý của bạn nhận dữ liệu dưới dạng các bit được sắp xếp trước được gọi là các từ. Các từ trong kiến ​​trúc x64 có kích thước gấp đôi các từ trong kiến ​​trúc x86. Mặc dù bộ xử lý của bạn có thể không thực sự xử lý dữ liệu nhanh hơn (Core 2 của bạn ở mức 2,93 Ghz trên cả hai lần cài đặt), tuy nhiên đó là xử lý dữ liệu hiệu quả hơn. Ngoài ra, như đã đề cập trong các bình luận, nó sẽ cho phép bạn giải quyết tất cả RAM của mình vì bộ xử lý của bạn đang đọc từ RAM của bạn bằng các từ 64 bit. Từ Wikipedia :

Rất thường xuyên, khi đề cập đến kích thước từ của một máy tính hiện đại, người ta cũng mô tả kích thước của không gian địa chỉ trên máy tính đó. Chẳng hạn, một máy tính được gọi là "32 bit" cũng thường cho phép các địa chỉ bộ nhớ 32 bit; một máy tính 32 bit có địa chỉ byte có thể giải quyết 2 ^ 32 = 4.294.967.296 byte bộ nhớ hoặc 4 gibibytes (GB). Điều này có vẻ hợp lý và hữu ích, vì nó cho phép một địa chỉ bộ nhớ được lưu trữ hiệu quả trong một từ.

Đối với bộ xử lý 64 bit, điều này không nhân 2, nó tăng theo cấp số nhân:

Một máy tính 64 bit có thể định địa chỉ byte hiện đại với sự hỗ trợ của hệ điều hành phù hợp có thể giải quyết 2 ^ 64 byte (hoặc 16 exbibytes) mà đến năm 2011 được coi là thực tế không giới hạn.

Bài viết này , mặc dù có một ít ngày, là một bài đọc rất nhiều thông tin về cách xử lý 64 bit hoạt động.

Tôi muốn chỉ ra rằng điều này không thực sự chuyển thành tăng hiệu suất gấp 2 lần, điều này là do hiệu suất thực tế phụ thuộc vào nhiều biến số khác (tốc độ đĩa, tốc độ bus, bộ đệm của bộ xử lý, bộ nhớ khả dụng.). Nhưng bạn sẽ thấy hiệu suất tăng trong Windows vì nhiều hệ điều hành có thể được tải vào bộ nhớ và được xử lý bởi bộ xử lý hiệu quả hơn.

Tôi nghĩ rằng lý do sâu sắc nhất khiến hệ thống nhanh hơn khi sử dụng HĐH 64 bit là vì HĐH 32 bit không có khả năng sử dụng tất cả RAM trong hệ thống.

HĐH 32 bit sẽ có thể kiểm soát 32 bit, tức là 4GB không gian địa chỉ vật lý. Không gian địa chỉ này bao gồm bộ nhớ hệ thống, bộ nhớ video, thiết bị IO, v.v. Vì vậy, khi bạn có ram video chuyên dụng 1GB, bạn có thể trừ GB đầu tiên khỏi ram có sẵn của mình. Sau đó, các thiết bị khác có thể sẽ trừ đi 200 MB khác.

Điều này khiến bạn chỉ còn 2,8 GB RAM cho các ứng dụng. Không có nhiều trên Windows 7;)

Mặt khác, hệ điều hành 64 bit có khả năng sử dụng tất cả RAM của bạn.

Tôi đã cài đặt 32 bit và 64 bit trên hai máy tính xách tay Lenovo x100e giống hệt nhau. 32 bit có ram 2G và 64 bit có ram 4G và 32 bit vẫn chạy nhanh hơn, mượt mà hơn, phản hồi nhanh hơn với độ trễ ít hơn 64 bit bị trì hoãn và chậm chạp. Cpu là một cpu 64 bit. Cùng trình điều khiển được cài đặt và cập nhật windows được thực hiện trên cả hai. Tôi nghĩ 64 bit dành cho các máy cao cấp, không phải cấp nhập ngay cả với x64 cpu.