16位/32位/64位CPU的位究竟是说啥

Posted 2022-01-03 yilang

平时，我们谈论CPU，都会说某程序是32位编译，可以跑在32位机或64位机，或则是在下载某些开源包时，也分32位CPU版本或64CPU位版本,又或者在看计算机组成相关书籍时，特别时谈到X86 CPU时，一定会把8086/80286/80386拿出来说事儿，且一定会提到8086/80286是16位CPU，从386开始是32位CPU,那么这里的16/32/64位究竟说的是CPU的指标？其实这里的谈的就是CPU的字长。

一、计算机里的“字”

在计算机中，一串二进制数码作为一个整体来处理或运算的，称为一个计算机字，简称字。字通常分为若干个字节。在存储器中，通常每个单元存储一个字，因此每个字都是可以寻址的。字的长度用位数来表示。在CPU的运算器、控制器中，通常都是以字为单位进行传送的。字出现在不同的地址其含义是不相同。例如，送往控制器去的字是指令，而送往运算器去的字就是一个数。

二、字长

字长就是特定CPU一次同时能处理的字的位数，也就时长度，也就是CPU一次能并行处理的二进制位数。

字长与计算机的功能和用途有很大的关系，是计算机的一个重要技术指标。字长直接反映了一台计算机的计算精度，为适应不同的要求及协调运算精度和硬件造价间的关系，大多数计算机均支持变字长运算，即机内可实现半字长、全字长（或单字长）和双倍字长运算。在其他指标相同时，字长越大计算机的处理数据的速度就越快。一台16位字长的PC机，可以直接处理2的16次方（65536）之内的数字，对于超过65536的数字就需要分解的方法来处理。32位pc机比16位机优越的原因就在于它在一次操作中能处理的数字大，32位字长的PC机能直接处理的数字高达40亿（2的32次方），能处理的的数字越大，则操作的次数就越少，从而系统的效率也就越高。早期的微机字长一般是8位和16位，386以及更高的处理器大多是32位。目前市面上的计算机的处理器大部分已达到64位。

三、CPU的字长由什么决定

CPU的字长由CPU片内数据总线宽度决定的。CPU有内部数据线和外部数据线之分，比如8088的CPU内部数据线为16位，而外部数据线为8位，那么就说它的字长为16位，仍是16位处理器，只不过是CPU与内存交换数据时是按8位方式传送数据的。又比如Pentium4 CPU内部数据线为32位，而外部地址线是36位， 外部数据线为64位，它的字长仍然为32位，所以Pentium4还是32位处理器，而不能称为64位处理器。