如何确定最佳（处理器）字大小？越大越好？

Question

我的理解是处理器的字大小是该处理器在单次计算中处理的位数。这（目前）通常为32或64位。然而，我的研究表明，过去的字数较小，并且随着时间的推移逐渐增加。

我也明白字大小决定了通过系统总线传输数据，指令大小，地址大小等。

鉴于此，如何确定最佳字数？字大小总是更好吗？如果没有，为什么？

我怀疑更大的字大小并不总是更好，因为更大的字大小可能意味着一个总线周期（在总线上传输一个字所需的时间）需要更长的时间？ / p>

谢谢。

Answer 1

  

然而，我的研究表明，字数较小   过去，并且随着时间的推移逐渐增加。

是的，非常正确。虽然英特尔为16位和32位CPU（8086和80386处理器分别是同类产品中的第一款）做了开创性工作，但AMD创建了他们的AMD64（又名x86-64或简称x64）架构，这是对32位x86架构始于80386.英特尔创建了一个全新的东西，IA-64架构，但没有人真正使用它。

  

我怀疑较大的字大小并不总是更好，因为更大   字大小可能意味着一个总线周期（传输所需的时间）   公交车上的一个字需要更长的时间？

假设您的公共汽车没有您想要运输的数据那么宽，那是正确的。通过16位总线发送32位数据确实需要更长时间。但是，通过64位总线传输64位数据的速度与16位总线上的16位数据一样长。

因此，字大小等于总线的宽度。在Von Neumann机器中，有三条总线，因此关于实际定义为字大小的内容存在一些争议，但通常是数据总线。

因此，多年来字数增加的事实是由于技术的进步（相关：Moore's Law）。科学已经向前推进，旨在提供更好，更快的CPU。

现在我们有64位CPU，但是使用它们的指令集，立即操作数（文字）也被视为64位。这意味着，例如，将0x1加载到64位寄存器中需要至少9个字节（立即操作数+操作码）。如果架构没有提供将一个符号或零扩展字节加载到64位寄存器的特殊指令，那么这显然是不利的。因此，有一些方法可以改进它，特别是ARM Thumb ¹ 指令集，它试图以增加执行时间为代价来减小代码大小。

毕竟，没有＆＃34;最佳字数。＆＃34;这取决于应用程序和环境。有些程序需要速度，有些程序必须很小。

¹ 我不知道为什么叫它＆＃34; Thumb，＆＃34;也许是因为指令很小，它们适合顶针。

Answer 2

  

鉴于此，如何确定最佳字数？

字大小被确定为处理器设计的一部分。它不一定是最佳的。在过去，字大小包括8,12,16,32,36和64位。字大小越多，处理器实现的复杂程度就越高。 64位加法（包括计算存储器地址）的比较是16位加法的4倍。

  

字大小总是更好吗？如果没有，为什么？

＆＃34; 640K对任何人都应该足够了。＆＃34;

有一段时间，32位（4GB的内存）被认为足以永远持续下去。 64位就足够多久了？

较大的字大小会占用更多内存，并且实现起来会变得更加复杂。有一个权衡。

  

我怀疑字大小并不总是更好，因为较大的字大小可能意味着一个总线周期（在总线上传输一个字所需的时间）需要更长的时间？

总线传输大小可能与处理器字大小不同。这往往是一个瓶颈。