更新時間:2015-04-280
周末給朋友攢了臺電腦，6000塊錢的主機讓筆者為這個只聊QQ和玩網頁游戲的壕友感到拙計。而更讓我淚奔的是，他非要裝XP系統，還號稱XP有情懷用的慣。稍微懂點的朋友都了解，Windows XP好用的只有32位版本，64位兼容性不是一般的差基本可以無視。也就是說它只能識別不到4GB的內存，對于壕友這16GB內存主機簡直是暴殄天物，這一來一回相當于白扔了12GB內存。開導了半天裝了64位Win 7之后，筆者也突然意識到，不是所有人都了解硬件，真的有必要科普一些常識了。
土豪的世界真心挺難懂的
從硬件配置結構來看，現在的智能手機和PC并無二致，同樣是處理器、內存、內置存儲（硬盤）、顯卡（集成GPU）、電源（電池）這些主要硬件，所以相關知識也是共通的。隨著Android 5.0系統的逐漸普及，千元以下的智能手機，有關64位處理器和64位系統的各種問題成為熱門，性能到底提升多少是大家最關心的話題。
其實有關64位架構的種種問題，早在PC剛剛普及64位CPU的時候就已經解答過了。但鑒于手機和PC存在不小的差異，有一些問題還是要單提出來分析的。到底64位處理器配合64位系統有沒有質的提升？相比之前32位時代又有哪些進步呢？落實到實際表現又如何呢？想知道？那就繼續往下看吧。
手機64位處理器是什么鬼？
到底什么是64位處理器呢？具體到處理器內部，64位就是邏輯算數單元、寄存器和總線寬度都是64位（也就是8個字節），相比32位而言能夠處理更長的指令（32位是最長指令為2的32次方，而64位可處理的最長指令的2的64次方）。
64位處理器到底是什么？
那么也就是說，如果32位處理器和64位處理器同時運行一個32位（4個字節）的指令時，兩者理論速度是沒有差別的，因為大家都可以完整的運行這一長度的指令。但如果它們同時運行64位（8個字節）指令，32位處理器就會因為無法識別64位長度需要拆分后再運行，而且還會有很大可能無法識別。而64位處理器就完全沒問題。這種感覺就像小學生和大學生做題，只做1+1的話是看不出兩者的區別的，但隨便來一個微積分相關的題目就高下立判了。
在運行指令時，還要涉及到一個名為指令集這個東西。所謂指令集就是存儲在CPU內部，對CPU運算進行指導和優化的硬程序。擁有這些指令集，CPU就可以更高效地運行。就高通處理器舉例，目前最強的驍龍810八核處理器采用的是ARM公司的ARMv8架構，擁有A32、A64和T32三個主要指令集。
目前手機芯片主流的ARMv8架構
ARMv8中的指令集包含AArch64、AArch32兩種主要執行狀態，其中AArch64是專門用于64位處理的，而AArch32則是用來支持32位ARM指令集的，所以說ARMv8指令集是一套兼容性很強的指令集，向上支持64位，向下還能照顧32位。不過在ARMv8指令集下，64位系統運行32位應用還是容易出現兼容性問題（主要是含lib庫開發的應用，純Java開發的不存在不兼容的問題）。
Cortex-A57內部結構
Cortex-A53內部結構
當然就目前來看，基于32位指令開發的應用仍是壓倒性優勢，所以指望64位處理器能有明顯的進步還得過一段時間才行。理論上64位處理器搭配64位系統運行64位軟件，執行效率將成倍提升，這也將是未來的發展趨勢。
目前高通八核芯片采用主流的big.LITTLE架構
除了能夠處理更長的指令之外，64位處理器還能夠使用64位整型數據尋址，簡單來說就是可以支持更大的運行內存，理論最大值可達16EB（17179869184GB），我們可以理解成是內存無上限。
而32位系統大家都熟悉，理論最大支持4GB內存。這樣的差距就非常之明顯了，即便是短期內主流手機運行內存不會突破4GB，但相信哪個廠商都不想面對這個已知的天花板。
A53相較A7性能全面提升
A57相較A15升級不小
之于現在的手機產品，搭載Android 5.0系統的手機對于64位處理器的支持是最好的，因為它能夠很好的支持ARMv8和64位平臺，這是Android 4.4所做不到的，也是5.0版本的重要升級項，倘若開發者針對64位處理器對應用進行優化的話，應用運行速度會更快，效率會更高。
由此我們可以得到一個結論，64位處理器的優勢很明顯，支持更長的指令和更大的內存是它最直觀的表現。當64位處理器運行在64位系統下時，可以發揮它100%的性能體驗，在此狀態下運行基于64位指令開發的軟件時，效率是最高的。即便是運行32位指令開發的軟件，64位處理器也會因為有專門的32位指令集，所以并不會有不兼容的現象，但執行效率肯定沒有前者高
性能測試正式開始！
理論闡述完畢，接下來我們就要通過實際測試來證明我們所掌握的理論到底正確。我們選取搭載64位驍龍615處理器并且其他配置也相近的A手機（Android 5.0）和B手機（Android 4.4）進行對比，目前就是看64位系統和32位系統到底存在什么差異。
64位處理器+64位系統的A手機安兔兔跑分為31993分
參與測試的軟件是最新版安兔兔評測v5.7，在64位處理器+64位系統的A手機上，安兔兔評測是可以開啟64位模式的，這種3個64位（64位CPU+64位系統+64位軟件）合一的狀態是我們認為最理想的，此模式下最終跑分數據為31993分。
同配置的B手機因為系統為32位系統，所以相差7000+分
下面再看看64位處理器+32位系統B手機的性能表現，從圖中可以看到，B手機的安兔兔最終跑分數據為24665分。對比很明顯，兩款同配置不同系統平臺的手機跑分竟相差7000+分。
CPU各項得分都是A手機更高一些
如果你覺得總分并不能說明CPU性能存在絕對差距，那么我們就分項來看。從兩款手機跑分詳情可以看出，搭載64位系統的A手機在多任務、Android運行環境、CPU整數、CPU浮點以及RAM運行、RAM速度方面均比32位系統的B手機數據高，這也證明64位架構系統為64位處理器提供更好的發揮空間。
A手機的安兔兔在32位模式下跑分更高
在跑分測試時，筆者也特意使用A手機把安兔兔切換至32位進行測試，結果有些出人意料，因為在此模式下該機竟然跑出了34049分的成績，比之前64位模式下跑分還高。
64位模式（左）和32位模式（右）跑分對比
分項對比后我們可以發現問題所在，在32位模式下，A手機的多任務、CPU整數處理能力還是弱于64位模式的，而相比而言性能提升最大的就是RAM運算和RAM速度，這其實也是有理可循的。在對64位整型數據操作的需求不大時，64位沒必要的數據長度反而會占用更多的內存，拖累RAM運算和速度也屬正常。
32位處理器相關測試
對于當下手機市場而言，搭載32位處理器的手機依然不在少數，隨著Android 5.0的普及化，32位處理器搭載64位系統是必然會發生的事情，那么到底會不會出現因為系統不兼容而性能倒退的情況呢？
跑分相差3661分
測試方法并不復雜，找到一個驍龍801處理器的Android 4.4手機（32位處理器+32位系統），使用最新版安兔兔v5.7進行測試，最終成績為44627分。將手機升級至Android 5.0之后，再次進行跑分測試，安兔兔跑分為48222分。
32位系統和64位系統下的跑分數據
從各項分數分析，升級到64位系統之后，多任務、Android運行環境、CPU整數、CPU浮點以及RAM速度都有提升。由此我們也可以得出32位處理器運行在64位系統上并不會出現性能下降的結論。也就是說，使用驍龍801處理器手機的用戶放心升級就可以，至少短期內不會遇到瓶頸。
總結：
通過一系列的測試，最終的到的結論雖然有些部分出乎意料，但總體還是在情理之中。64位處理器+64位系統的組合是表現最出色的，不論是32位模式還是64位模式的跑分都遠超64位處理器+32位系統的分數。
而在32位處理器測試中，搭載64位系統同樣是能夠提高跑分的，雖然有可能是安兔兔軟件自身的算法問題，但至少可以證明64位系統并沒有讓32位處理器的手機性能降低，使用驍龍801處理器的手機放心升級Android 5.0就是了。
從長遠考慮，64位處理器又絕對是未來的趨勢，不論是從硬件層面還是軟件層面考慮，64位能夠給我們帶來的更多的可能性，即便32位向64位過度是個痛苦的過程，但科技絕對不會停滯不前。早前8位CPU升級至16位，16位更新到32位，每一次升級都包含爭議，但現在回首望去的確也是歷史的必然。
對于消費者實際選機來說，喜歡頻繁換機的朋友其實完全沒必要在意手機處理器到底是多少位的，喜歡就買即可，因為短期內還沒有達到非換64位不可的地步。而對于哪些不經常換機的朋友，購買64位處理器手機其實為未來布局，不至于幾年后因為兼容性等問題被淘汰。
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