過去數(shù)月，多款新智能手機都把64位處理器作為賣點。用戶應(yīng)當(dāng)購買一款配置64位處理器的手機嗎？64位處理器的性能是32位處理器的2倍嗎？這兩個問題的答案是否定的。轉(zhuǎn)向更新的ARM架構(gòu)會帶來性能的提升，但64位計算技術(shù)卻不能。

    在用戶購買首款64位Android手機(HTC Desire 510)前，或開始對將于今年秋季上市銷售的64位手機“垂涎欲滴”前，本文將討論64位計算技術(shù)的真正含義，以及用戶需要關(guān)心或無視它的理由。

什么是64位處理器？

    “64位處理器”的定義不止一種。最常見的一種說法是，64位計算技術(shù)意味著處理器可以訪問超過4GB的系統(tǒng)RAM。這種說法是不正確的，一款芯片的“位數(shù)”與它能尋址的內(nèi)存容量沒有關(guān)系。

    在完成加法、乘法、移動或復(fù)制數(shù)據(jù)等操作時，處理器可以使用2種類型的數(shù)據(jù)：整型(例如90210)或浮點型(例如3.14159265359)。如果一款處理器能完成多達(dá)16位的整型數(shù)據(jù)操作，它就被稱作16位處理器；如果能完成多達(dá)32位的整型數(shù)據(jù)操作，就被稱作32位處理器。讀者一定能猜想到，64位處理器能處理多達(dá)64位整型數(shù)據(jù)的操作。

    32位處理器使用32位數(shù)據(jù)表示內(nèi)存地址，64位處理器使用64位數(shù)據(jù)表示內(nèi)存地址。這意味著，在32位處理器上運行時，一款軟件的最大尋址范圍只有4GB，即使處理器本身的尋址能力更強大；64位處理器使用64位整型數(shù)據(jù)表示內(nèi)存地址，一款軟件的最大尋址范圍是16艾字節(jié)(exabyte)——實際上相當(dāng)于無限的內(nèi)存。

    對于大多數(shù)軟件來說，64位處理器帶來的好處不大。在智能手機或平板電腦上運行的大多數(shù)應(yīng)用，對64位整型數(shù)據(jù)操作的需求都不大，使用的內(nèi)存容量也不會超過4GB。事實上，有時64位應(yīng)用的運行速度低于32位應(yīng)用，因為使用64位內(nèi)存指針會使應(yīng)用“膨脹”，占用更多緩存和內(nèi)存。

為什么移動64位處理器性能更高？

    ARM處理器由32位發(fā)展為64位，只是范圍更廣、更重要的變化的一個方面：由ARMv7架構(gòu)升級為ARMv8架構(gòu)。

    過去近10年，基本上所有智能手機芯片都基于ARMv7。所有現(xiàn)代智能手機——從第一代iPhone和T-Mobile G1到iPhone 5和Galaxy S5，它們都配置基于ARMv7架構(gòu)的處理器。誠然，過去數(shù)年ARMv7一直在進(jìn)步，但其基本架構(gòu)近10年來卻一直沒有什么變化。
    ARMv7確實有些老邁了。約3年前，ARM發(fā)布了新的處理器架構(gòu)ARMv8。ARMv8包含有許多改進(jìn)。它能執(zhí)行所有ARMv7指令，并對它們進(jìn)行了簡化。ARMv8新增添了面向現(xiàn)代應(yīng)用的指令，并淘汰了部分陳舊的指令。另外，它還增添了適用于加密操作的指令。更重要的是，ARMv8中的寄存器數(shù)量翻了約一番。這非常重要，因為這意味著ARMv8能在更短時間內(nèi)從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)。當(dāng)然，ARMv8支持64位計算技術(shù)，但與32位的ARM軟件兼容。

    ARMv8架構(gòu)提高了64位芯片的運行速度和運行效率，而非僅僅是一款64位芯片。對于媒體來說，與解釋增加的寄存器數(shù)量或新指令集帶來的好處相比，宣揚“64位”計算技術(shù)更能吸引眼球。

64位計算技術(shù)有很大影響？

    這一問題的答案既是肯定的也是否定的。首批64位Android手機的性能可謂“參差不齊”。例如，HTC Desire 510配置高通驍龍410處理器，是一款低價手機，運行速度比市場上大多數(shù)高端手機要慢。驍龍410基于ARMv8架構(gòu)，是一款64位處理器。高通即將推出的新一代64位處理器是中檔的驍龍610和615。高通真正厲害的高端64位處理器是驍龍810，配置驍龍810的手機明年初將會上市銷售。

    另一方面，配置雙核64位英偉達(dá)Tegra K1處理器的平板電腦將于今年底前上市銷售。Tegra K1運行速度相當(dāng)快。
    蘋果iPhone 5S手機配置64位處理器，上市銷售已經(jīng)約1年時間。iPhone 5S運行速度很快，但配置32位處理器的部分Android手機性能已經(jīng)可以媲美iPhone 5S。

    因此讀者不要被手機配置清單中64位處理器所蒙蔽。手機轉(zhuǎn)向支持64位計算技術(shù)的ARMv8架構(gòu)是件好事，但并非每款64位處理器的運行速度都比任何一款32位處理器更快。

64位處理器需要Android L的配合

    僅64位處理器不能真正提升智能手機性能，還需要操作系統(tǒng)的配合。如果64位智能手機運行Android 4.4 KitKat，其潛能就無法得到充分發(fā)揮。64位硬件還需要Android L的配合，才能充分發(fā)揮其潛能。

    64位ARM處理器還需要得到操作系統(tǒng)和應(yīng)用的支持，其潛能才能得到充分發(fā)揮。Android L的設(shè)計目標(biāo)是支持ARMv8和64位平臺，而KitKat則不能充分發(fā)揮ARMv8和64位平臺的性能。那么，用戶還需要等待應(yīng)用開發(fā)者針對64位平臺對他們的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化嗎？
    誠然，如果開發(fā)者針對64位處理器對應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用運行速度會更快，效率會更高，但是，用戶很快就能享受到64位處理器帶來的好處。在Android上，大多數(shù)應(yīng)用都是利用Java語言編寫的。當(dāng)下載一款應(yīng)用時，用戶獲得的是java代碼和庫文件，Android操作系統(tǒng)能把這些代碼轉(zhuǎn)換為智能手機處理器可以執(zhí)行的軟件。這一過程被稱作“編譯”。

    Android L中的編譯器被稱作ART，能夠生成針對新ARM架構(gòu)優(yōu)化的代碼。因此，只要智能手機或平板電腦配置64位處理器、運行Android L，即使開發(fā)者不對應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用的運行速度也會得到提高。如果開發(fā)者對應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用的運行速度會更快。

到明年的現(xiàn)在 就沒有人拿64位處理器說事兒了

    營銷部門喜歡“64位”這一詞匯。對于32位手機用戶來說，直覺上會認(rèn)為64位手機的速度會快1倍。攝像頭像素數(shù)量、處理器內(nèi)核數(shù)量也都成了手機廠商的營銷“噱頭”。

    營銷部門沒有錯，它只是夸大了64位計算技術(shù)對于Android市場的重要性。除64位計算技術(shù)外，ARMv8還有許多改進(jìn)之處。Android L也是如此。但是，處理器和操作系統(tǒng)每年都在進(jìn)步，今年推出的產(chǎn)品的性能不可能是去年的2倍。

    未來1年，幾乎所有新款智能手機和平板電腦都將配置64位處理器，甚至是廉價手機。屆時Android L將會普及， 64位計算技術(shù)將不再是一個值得大書特書的賣點。