AMD ging mit AMD64 allerdings ein großen Schritt über die Erweiterung aller x86-Register auf 64 Bit hinaus. Gleichzeitig führte der Intel-Konkurrent acht neue GPR-Register und acht neue XMM-Register für die Ausführung von SSE-Befehlen ein. Damit wurde mit AMD64 ein wesentlicher Unterschied zu den RISC-Prozessoren geschaffen.
Moderne RISC-Prozessoren, wie der Power PC, sind von vornherein in einer 64-Bit-Architektur entwickelt worden. Auch sie besitzen einen 32-Bit-Modus, der die Benutzung aller Register erlaubt. Der 32-Bit-Modus ist oft deutlich schneller, da sämtliche Befehle eines RISC-Prozessors die gleiche Länge haben. Beim Power PC sind dies 4 Byte. Danach folgen für einen Operand acht Bytes im 64-Bit-Modus und 4 Byte im 32-Bit Modus. Da der Operand im 32-Bit-Modus auch nur 4 Byte lang sein kann, kann man im 32-Modus keine 64-Bit-Integer-Arithmetik durchführen. 64-Bit-Floating-Point Arithmetik ist mit etwas komplizierterem Code möglich. Dazu müssen 64-Bit-Operanden durch zwei 32-Bit-Operanden in den Cache gelegt und dann in ein 64-Bit-Floating-Point-Register geladen werden.
Kann ein Programm für einen RISC-Prozessor auf 64-Bit-Arithmetik weitgehend verzichten und kommt mit 4 GByte Adressraum aus, so ist der 32-Bit-Modus schneller, da der Cache weniger belastet wird. Der Instruction-Cache kann mehr Befehle aufnehmen, da jeder Befehl mit Operand nur 8 Byte statt 12 Byte lang ist. Der Daten-Cache wird dadurch entlastet, dass 32-Bit-Werte nur 4 Byte im Cache anstelle von 8 belegen.
Typischerweise kommt Systemsoftware, wie das Betriebssystem selber oder Tools und Utilities, mit den genannten Beschränkungen aus. Auch moderne Betriebssysteme brauchen für Kernelkomponenten weniger als 1 GByte. Dass mit 32-Bit-Integers nur etwas über vier Milliarden Fenster auf dem Desktop dargestellt werden können oder maximal vier Milliarden Dateien gleichzeitig geöffnet sein dürfen, stellt keine ernsthafte Beschränkung da.
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1 Kommentar zu 64-Bit-Applikationen auf der Intel-Architektur: Wann sind sie wirklich schneller?
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32 Bit bringt mehr Probleme als Vorteile
Auf dem Heimischen PC habe ich den Praxisvergleich über etwa 1 Jahr Dauer durchgeführt, und zwar unter Windows und Linux, mit einem AMD64 Single-Core Rechner und einem Intel Dual-Core.
Grundsätzlich sind mir keine wesentlichen Leistungsunterschiede aufgefallen, außer in einem Fall: Hat der Rechner nur 512 MB Hauptspeicher, 64 Bit Betriebssystem und soll dann noch mit Netbeans ein Java Servlet editieren, compilieren und ausführen, dann werden die Unterschiede deutlich. Den im 64 Bit Fall hat man dann praktisch keinen Disk-Cache mehr und dann läuft Netbeans ganz erheblich langsamer, als im 32 bit Fall.
Der Umsteigt von 32 auf 64 Bit brachte mir im Wesentlichen keine Vorteile, sondern zwang mich zu einem Memory Upgrade. Und das unabhängig vom CPU Hersteller, Single oder Dual Core und auch unabhängig vom Betriebssytsem.
Darüber hinaus funktionieren einige Programme nicht auf 64 Bit Systemen, sowie einige Gerätetreiber stehen nicht als 64 Bit zur Verfügung.
Mein nagelneuer Notebook mit Santa-Rosa Architektur läuft jetzt wieder mit 32 Bit. Das ist auf jeden Fall unkomplizierter und man braucht weniger RAM.