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淺談 Windows 32位元及64位元的差異

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1 淺談 Windows 32位元及64位元的差異 于 周六 8月 10, 2013 7:46 pm

以下內容僅針對個人電腦,若是必須使用 Windows Server 2008(有32、64位元)、Windows Server 2008 R2(僅有64位元)、Windows Server 2012(僅有64位元),無疑是該使用64位元環境。因為伺服器本身就需要效能更高的硬體,以支援及處理為數眾多的使用者端電腦請求。
早在 Windows Vista 時代,微軟就打算正式導入64位元架構(其實 Windows XP 也有64位元),經過幾年的推廣,逐漸開始有些朋友非64位元不用,這算是成功的第一步。但32、64位元的差異又在哪裡? 就讓我們簡單的來說吧! x86 代表是32位元的作業系統,而 x64 代表的則是64位元的作業系統。

若您的CPU是雙核心以上,那就肯定支援64位元作業系統了。若是您的電腦記憶體大於4GB,那就建議使用64位元的作業系統了,因為32位元的 Windows 8 也好,Winodws Vista 也好,最大都只能支援到3.25GB的記憶體,然而64位元的 Winodws 8 因為架構的關係,最大將支援到192GB的記憶體。
64位元計算主要有兩大優點:
1.可以進行更大範圍的整數運算
2.可以支援更大的記憶體
但不能因為數字上的變化,而簡單的認為64位元處理器的效能是32位元處理器效能的兩倍。實際上在32位元應用下,32位元處理器的效能甚至會更強,即使是64位元處理器,目前情況下也是在32位元應用下效能更強。所以要認清楚64位元處理器的優勢,但短時間內卻不可迷信64位元就是效能及安全的保證。
記憶體方面是64位元作業系統最顯著的優點,它可以使用超過4GB的記憶體。現階段大多數新的桌上型電腦和筆記型電腦都至少擁有4GB的記憶體。問題是,像 Winodws Vista 和 Windows 7 的32位元版本只能夠用大約3GB多的記憶體。相比之下,64位元的 Windows 不僅可以利用高達192GB的記憶體,還能夠使用的記憶體映射取代BIOS的功能,從而使作業系統能夠真正使用完整的4GB。因此,如果您安裝 Windows 7 x64,對於擁有4GB記憶體的電腦來說,您也不會浪費1GB記憶體。
筆者個人認為,3GB記憶體往後將不足應付日常所需,這只是一個時間問題而已。舉個例子,Windows 7 內建的 Windows XP Mode,它可以讓您用舊的應用程式在一個 Windows XP 的虛擬機器中執行。這個功能可以用於各種目的,例如讓 Office 2013 和 Office 2003 在同一台電腦上同時進行,或是 Internet Explorer(對 Web 開發者很有用,可測試相容性)。但 Windows XP Mode 需要至少512MB~1GB記憶體才能購順暢的執行,因此 Windows XP Mode 非常吃記憶體。若您現在部署 Windows 7 32位元,那麼您可能會很快要轉換到64位元,僅僅因為您必須升級您的電腦與新的記憶體。
64位元真提供更好的效能了嗎?
我猜很多人認為64位元處理器要快於32位元處理器。因為有這樣一個事實,從8位元過渡到16位元,從16位元過渡到32位元的過程確實帶來了一些效能上的提升。基於以上的原因,是否可以認為64位元的處理器可以更快? 有這麼一個例子,很多32位元處理器支援 S*** 指令集,但是大多數軟體工程師根本不會去使用它們,因為這會妨礙到不支援這些指令集的電腦執行他們編譯的程式(如 SSE2 可以令 Zip 壓縮更快,但是最常用的3個壓縮軟體都沒有使用它)。因此,只有充分應用了64位元最佳化的64位元程式才會有效能上的提升。不幸的是,大多數 Windows 應用程式並沒有做這個最佳化。

不過最近幾年來,誕生了許許多多的純64位元應用程式,但不要錯誤地認為,它們會比32位元版本更快。但有些對64位元才能發揮效能的程式,比如數學計算(如: Mathlab)及各類視訊處理軟體,或者軟體開發者明確的支援64位元(如 7-zip),那麼速度可能較32位元版有明顯的變化。

另一方面,Win64 並不會減慢您的電腦效能。雖然類似 CLR(.net底層) 的程式會進行一些計算使32位元程式能夠執行在64位元系統上,邏輯上需要花費較多的時間。但是,在實踐中您會不知道這其中的差別。幾乎所有效能測試都可以證明,在大多數情況下,我們並不需要在意64位元和32位元之間效能差異。因此,更好的發揮CPU效能並不是升級到64位元的理由。不過毫無疑問,這個現象很可能很快就改變,未來屬於64位元。隨著時間的推移越來越多的軟體供應商將提供64位元版本的程式。特別是微軟的 Office 2010 開始,也將有一個64位元版本。
當 Winodws Vista 的發佈,許多獨立軟體開發商(ISV)都沒有準備,由於巨大的結構性變化,不少應用程式都無法正常執行在 Winodws Vista 上。當時,大多數公司都認為過渡到 Winodws Vista 只會造成更多的麻煩,同樣,Winodws Vista 64位元只會更多的麻煩。但 Windows 7 不同,相比於 Winodws Vista,Windows 7 沒有重大的結構變化,所有原本 Winodws Vista 下可以正常執行的程式 Windows 7 下都可以正常執行。同時,軟體開發者早已修改了他們軟體對於 Winodws Vista 的相容性。這意味著就32位元系統來說,相容性對於 Windows 7 來說不再是問題。當然,風險仍然存在,軟體的相容性仍然是64位元的軟肋,但是可以確信,不相容的機率應該大大低於 Winodws Vista 64位元。因為 Winodws Vista 對記憶體需求的增加已經迫使大量的使用者使用64位元系統,使軟體開發者收到意見回報並改善64位元相容性。如果您不確定軟體可以執行在64位元系統上,可以先使用 VMware 或 VirtualBox,使用並確定這些軟體的相容性。因為有些企業程式仍然是16位元的,16位元應用程式和 MS-DOS 程式無法執行在64位元系統下。
對於32位元系統,physxloader.dll 程式執行所需要的 .dll 函式庫儲存在 C:\Windows\System32 底下,而64位元系統中32位元函式庫則是在 C:\Windows\SysWow64 底下。32位元程式嘗試從 System32 中加載函式庫的時候,SysWow64 負責重新定向它。同樣適用於登錄編輯程式,SysWow64 重新定向 HKLM\Software 到 HKLM \Software\Wow6432Node,SysWow64 相比其它的虛擬化機制,更能保證軟體相容性。而通常,這些重新定向工作的非常好。但是任何複雜層都可能造成不可預見的問題,這個問題的表現就是不相容。 硬體相容性的情況與軟體十分相似,所有支援 Winodws Vista 的裝置現在大多可以放心的正常使用於 Windows 7、Windows 8,微軟很清楚,Winodws Vista 的市場營銷的失敗,主要是相容性問題,同樣的錯誤不會再犯第二次。大多數測試報告表明,過渡到 Winodws Vista 的裝置也將順利地過度到 Windows 7。但有些很老的裝置的驅動已經不再更新(音效卡居多),因為32位元驅動不能用於64位元系統,所以64位元系統硬體不相容的機率高於32位元系統。至於新硬體,所有的廠商都會發佈64位元可用的驅動,除非他想倒閉。
大家可能知道,64位元的 Winodws Vista 裝置的驅動程式都必須簽署數位簽章。您可以透過在開機的時候按F8來停用數位簽章檢查工具,這樣,您就可以在64位元系統上安裝未經簽章的驅動程式。但,筆者並不認為這個做法有任何用途,依據筆者的經驗,真的不能說64位元的可靠性超過32位元,甚至可以看到多次因為驅動程式造成的藍底白字當機。事實上,強制簽署數位簽章並沒有太大的實際用途。
驅動程式的簽章提高了安全性檢查,因為它使 rootkit 的開發更加困難。另外64位元版本的 Winodws Vista 和 Windows 7 或 Windows 8,相較32位元版本多了兩個功能,安全核心 (PatchGuard) 和基於硬體的資料執行保護 (DEP),但我從來沒有聽說過駭客和惡意軟體開發者被這些東西所嚇倒。這只是簡單的事實,安全性和可靠性也不是使用64位元的理由。

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