應用程序應該如何在64位與32位intel架構中執行？

Question

我想知道在以下場景中普通C ++應用程序的相對性能：

1. 內置為32位應用程序，運行在Intel 64位處理器（x64-64）上
2. 內置32位應用程序，運行在Intel 32位處理器（x86）上
3. 內置為64位應用程序。

另外，在修改/開發應用程序以使其在64位處理器上運行得更快時，我應該考慮哪些因素？

Answer 1

簡短的回答：你可能不會注意到很多不同之處。

更長的答案：64位x86具有更多通用寄存器，這使編譯器有更多機會將局部變量優化到寄存器中以便更快地訪問。 編譯器還可以采用更多現代功能，例如。 不必為386優化代碼，並且可以假設您的CPU具有SSE而不是舊的x87 FPU用於浮點數學。 但是指針的寬度是寬度的兩倍，這對緩存來說更糟糕。

Answer 2

在64位上，CPU密集型程序可能明顯更快。 處理器有16個而不是8個通用寄存器，它們也是兩倍寬（64而不是32位）。

此外，SSE指令的寄存器數量從8倍增加到16倍，這有助於多媒體應用程序或其他執行大量浮點計算的應用程序。

有關詳細信息，請參閱Wikipedia上的x86-64 。

尚未提及的一件事是64位版本的操作系統（如Windows和Linux）對64位系統上的函數調用使用不同的調用約定 。 而不是在堆棧上傳遞參數，參數（優選地）在寄存器中傳遞，原則上更快。 所以軟件會更快，因為函數調用開銷較少。

Answer 3

性能很可能取決於您的應用程序，並且可能會有很大差異，具體取決於您是否使用具有64位環境優化的庫。 如果你想依靠加速，你應該專注於改進你的算法，而不是考慮指令集架構。

至於准備/開發64位......關鍵是不要對類型及其各自的大小做出假設。 如果需要具有特定大小的類型，請使用< stdint.h >中定義的類型。 每當您看到使用size_t或ptrdiff_t的函數時，您應該使用typedef而不是其他類型。

Answer 4

一般情況下，您不會發現只有它們支持64位操作的等效處理器，因此很難在1）和2）之間進行任何具體的比較。 另一方面，構建32位和64位模式之間的差異完全取決於應用程序。 64位版本可能比32位版本略慢或略快。 如果您的應用程序使用了大量臨時變量，那么增加的64位模式寄存器集可以在性能上產生很大的差異。

Answer 5

根據經驗，我傾向於發現32位應用程序的64位重新編譯通常會使事情快30％。 它是一個粗略的數字，但它適用於我已移植到64位的許多應用程序。 基本上它的原因如上所述。 你有更多的寄存器，這是一個天賜之物，並允許更少的內存交換（這可能會被緩存，無論如何使得勝利非常小）。 某些優化也可以更容易地進行。 但是，你確實遇到了更大的指針問題，它確實消除了一些增益，更不用說由於更大的寄存器集，進行上下文切換需要更多的內存使用。

但是，64位的精心優化可以提供巨大的性能優勢。

您最好的計划是重新編譯為64位和配置文件。 即看哪個更好。

Answer 6

你有> 4G內存的要求嗎？ 利用內存空間真的是64位的重要原因。

Answer 7

你們對新的x86_64架構的多通道MC並發數據總線突發，IMC和多核功能有什么了解嗎？ 至少，如果64位因為使用64位總線和寄存器而不管並發突發，可以更快地優化memcpy。 至少新的arch能夠同時從多個內存模塊預取數據到緩存中。 和更多...