为什么芯片制造商会生产支持最大 2 GB RAM 的 64 位 CPU?

为什么芯片制造商会生产支持最大 2 GB RAM 的 64 位 CPU?

我的笔记本电脑使用 Intel Atom Z3735F 处理器,英特尔网站上的 CPU 规格表明它是 64 位的,但最多仅支持 2 GiB 的 RAM。(笔记本电脑预装了 Windows 10 32 位。)

拥有仅支持 2 GiB RAM 的 64 位 CPU 有什么意义?除了更方便地支持更多内存之外,64 位处理器还有其他优势吗?

答案1

原因在于制造。CPU 已经有能力的64 位处理已经使用了大约 15 年,但这并不意味着他们有足够的内存来使其在 64 位模式下运行。

对于一家必须同时管理 64 位和 32 位产品线的公司来说,这将是一个麻烦,尤其是当 64 位版本可以在任一模式下运行时。因此,他们可以简化其产品供应,并提供兼具这两种功能的“一刀切”产品。对于像英特尔这样的公司来说,这意味着他们可以生产更多或更少不同类型的处理器,并降低制造费用。

然后就取决于购买芯片的人,决定芯片提供多少内存,内存是否可以升级等等。

是的,只有 2GB RAM 的 64 位操作系统可能是一种浪费,但 64 位处理器对于某些任务来说实际上可能更快一些,所以对于关心差异的人来说,这种权衡可能是值得的。

这也部分是因为CPU 分箱,其中 CPU 制造相同,但存在缺陷,导致某些部件无法通过测试或被禁用,只是为了隔离市场。z3590例如,基于相同设计的芯片配备 4GB RAM。

从功能上看,两个内核可能完全相同,但其中一个内核启用了更多部件,时钟频率更高,支持更多功能。它们可能来自同一天的同一条生产线,但在测试时被分开了。

“分箱”的结果是生产线更加高效。您可以测试并分离组件,而不是简单地丢弃有缺陷的部件,而是只需重新指定它们并禁用有缺陷的部件即可。

分箱与整个“更高效”的生产线息息相关。一个制造流程,制造一个产品,然后以更务实的方式利用另一侧生产的产品。

拥有独立但仍然“引脚兼容”的芯片意味着制造商可以选择他们安装的版本,同时仍然使用相同的主板设计。他们可以有一个 32 位 z3735 版本,只有 2GB RAM,然后他们可以提供配备 4GB RAM 的 z3590 64 位版本,(理论上)唯一的其他变化是主板上安装的(现在支持 64 位)固件。

虽然结果可能并非如此,但这是一种潜在的选择。

答案2

对于英特尔来说,主要优势是销售更多处理器(更高的总利润)并保持更广泛的市场知名度(心智份额),同时限制购买利润较低的产品的风险。这类似于不在某些型号中提供 ECC 等功能,而并非因为制造缺陷、包装成本甚至验证成本。

(软件的非经常性费用与增量成本之比更高,可以以仅启用某些功能的高级版本出售。)

为较小的市场开发和制造(以及营销)特定 32 位 x86 处理器的成本会降低总利润。销售纯 32 位 x86 处理器往往会分割软件市场,而且这种处理器的营销难度会更大,因为 x86 的大部分价值来自软件的可用性和兼容性(x86-64 处理器支持 32 位软件和 64 位软件)。

(对于仅限 OEM 的处理器(仅适用于计算机系统销售商的处理器),英特尔可以实施其他限制,例如笔记本电脑/平板电脑的屏幕尺寸。)

对于用户来说,优势包括更低的价格和对 64 位操作系统和应用软件的支持(可用性/寿命以及 x86-64 相对于 32 位 x86 的优势)。

支持 64 位软件的优势在于软件的潜在生命周期更长。用户既有更多时间让软件可用于硬件,也有更多时间让硬件可用于软件。64 位软件还依赖于某些功能的存在;即使功能被移植到 32 位模式,由于 32 位软件可以在较旧的硬件上使用,因此不能假定这些功能存在。一些软件还受益于对 64 位操作的直接支持(例如,将两个 64 位整数相加是一个操作)或更大的虚拟地址空间(例如,稀疏内存分配和应用程序级单级存储,其中文件可以直接映射到地址空间)。对于 Windows,软件转换也促进了 ABI 的重大变化;在寄存器中传递函数参数更加高效/性能更高。

对于 x86,64 位 ISA 还增加了架构寄存器的数量,从而提高了性能。(ARM 同样在过渡到 64 位 ISA 时增加了寄存器的数量。)

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