64-битные программы больше и быстрее, чем 32-битные версии?

Я обычно вижу 30% - ное улучшение скорости для интенсивного вычислительного кода на x86-64 по сравнению с x86. Это, скорее всего, связано с тем, что у нас есть 16 x 64 битных регистров общего назначения и 16 x регистров SSE вместо 8 x 32 битных регистров общего назначения и 8 x регистров SSE. Это с компилятором Intel ICC (11.1) на x86-64 Linux - результаты с другими компиляторами (например, gcc) или с другими операционными системами (например, Windows), могут быть разными, конечно.

независимо от преимуществ, я бы предложил вам всегда компилировать свою программу для размера слова по умолчанию системы (32-бит или 64-бит), так как если вы компилируете библиотеку как 32-битный двоичный файл и предоставляете его в 64-битной системе, вы заставите всех, кто хочет связать с вашей библиотекой, предоставить свою библиотеку (и любые другие зависимости библиотеки) как 32-битный двоичный файл, когда 64-битная версия доступна по умолчанию. Это может быть довольно неприятно для всех. Если вы сомневаетесь, предоставьте версии вашей библиотеки.

Что касается практических преимуществ 64-разрядной версии... наиболее очевидным является то, что вы получаете большее адресное пространство, поэтому, если mmap файл, вы можете адресовать больше его сразу (и загружать большие файлы в память). Еще одно преимущество заключается в том, что, если компилятор выполняет хорошую работу по оптимизации, многие из ваших арифметических операций могут быть распараллелены (например, размещение двух пар 32-разрядных чисел в двух регистрах и выполнение двух добавлений в одной операции добавления), и большое число вычисления будут выполняться быстрее. Тем не менее, вся 64-битная и 32-битная вещь вообще не поможет вам с асимптотической сложностью, поэтому, если вы хотите оптимизировать свой код, вы, вероятно, должны смотреть на алгоритмы, а не на постоянные факторы, подобные этому.

EDIT:
Пожалуйста, не обращайте внимания на мое заявление о параллельном сложении. Это не выполняется обычным оператором add... Я путал это с некоторыми из векторизованных/SSE инструкции. Более точное преимущество, помимо большего адресного пространства, заключается в том, что существует больше регистров общего назначения, что означает, что в файле регистра CPU можно поддерживать больше локальных переменных, что намного быстрее для доступа, чем если бы вы помещали переменные в стек программы (что обычно означает выход в кэш L1).

в дополнение к наличию большего количества регистров, 64-бит имеет SSE2 по умолчанию. Это означает, что вы действительно можете выполнять некоторые вычисления параллельно. У расширений SSE были и другие лакомства. Но я думаю, что главное преимущество заключается в том, чтобы не проверять наличие расширений. Если это x64, у него есть SSE2. ...Если мне не изменяет память.

в конкретном случае от x68 до x68_64 64-битная программа будет примерно такого же размера, если не немного меньше, использовать немного больше памяти и работать быстрее. В основном это связано с тем, что x86_64 имеет не только 64-битные регистры, но и в два раза больше. x86 не имеет достаточного количества регистров, чтобы сделать скомпилированные языки настолько эффективными, насколько это возможно, поэтому код x86 тратит много инструкций и пропускную способность памяти, перемещая данные между регистрами и памятью. архитектуру x86_64 имеет гораздо меньше это, и поэтому он занимает немного меньше места и работает быстрее. Инструкции с плавающей запятой и битовые векторные инструкции также намного эффективнее в x86_64.

в целом, однако, 64-битный код не обязательно быстрее и обычно больше, как для кода, так и для использования памяти во время выполнения.

только оправдание для перемещения вашего приложения на 64 бит необходимо для большего объема памяти в приложениях, таких как большие базы данных или ERP-приложений с по крайней мере 100s одновременных пользователей, где 2 ГБ предел будет превышен довольно быстро, когда приложения кэшируются для повышения производительности. Это случай специально на ОС Windows, где integer и long по-прежнему 32 бит (у них есть новая переменная _int64. Только указатели 64-битные. На самом деле WOW64 сильно оптимизирован на Windows x64, так что 32-битные приложения работают с низким штрафом на 64-битной ОС Windows. Мой опыт работы на Windows x64-это 32-разрядная версия приложения, работающая на 10-15% быстрее, чем 64-разрядная, поскольку в первом случае, по крайней мере, для проприетарных баз данных памяти вы можете использовать указатель арифметический для поддержания b-дерева (наиболее интенсивная часть процессоров систем баз данных). Компуатация интенсивные приложения, которые требуют больших десятичных знаков для высокой точности не обеспечивается двойной на 32-64 бит операционной системы. Эти приложения могут использовать _int64 in natively вместо программная эмуляция. Конечно, большие дисковые базы данных также покажут улучшение по сравнению с 32 битами просто из-за возможности использовать большую память для кэширования планов запросов и так далее.

больше данных передается между процессором и ОЗУ для каждой выборки памяти (64 бит вместо 32), поэтому 64-разрядные программы могут быть быстрее, если они написаны так, чтобы они правильно воспользовались этим.

любые приложения, требующие использования ЦП, такие как транскодирование, производительность отображения и рендеринг мультимедиа, будь то аудио или визуальный, безусловно, потребуют (на данный момент) и выиграют от использования 64 бит против 32 бит из-за способности ЦП справляться с огромным количеством данных, которые бросаются на него. Это не столько вопрос адресного пространства, сколько то, как обрабатываются данные. 64-битный процессор, учитывая 64-битный код, будет работать лучше, особенно с математически сложные вещи, такие как транскодирование и VoIP - данные-на самом деле, любые "математические" приложения должны извлечь выгоду из использования 64-битных процессоров и операционных систем. Докажи, что я ошибаюсь.