32 & 64 bit

EM64T

为x86系统而设的应用软件实在太庞大,Intel眼见使用AMD64的Opteron及Athlon 64取得成功,便需要对竞争者的威胁作出迎击,也开发了兼容早期16位和32的64位处理器,Intel将之命名为"IA-32E",意即IA-32的延伸,在数星期后才改称为EM64T。虽然该处理器的内核与AMD64几乎相同,但是在以往Intel的营销中,Intel总把AMD的产品贬为自家技术的仿制品,Intel为了自身的面子,定不会承认使用了对手AMD的技术,因此Intel把该技术以EM64T这个名字来推出,后来Intel索性将此技术正式命名为Intel 64。两家自主研发的公司都分别为了自己的旗帜而开始了如火如荼的竞争。Intel 64指令集被应用于Pentium 4、Pentium D、Pentium Extreme Edition、Celeron D、Xeon、Intel Core 2及Intel Core i7处理器上。由于AMD64和Intel64基本上一致,很多软硬件产品都使用一种不倾向任何一方的词汇来表明它们对两种架构的同时兼容。出于这个目的,AMD对这种CPU架构的原始称呼"x86-64"被不时地使用,还有变体"x86_64"。其他公司如微软和太阳计算机系统公司在营销资料中使用”x64”作为对”x86-64”的缩写。

EM64T技术详解

Intel官方是给EM64T这样定义地:EM64T全称Extended Memory 64 Technology,即64位内存扩展技术,他是Intel IA-32架构(Intel Architectur-32 extension)地一个扩展,且兼容原来地架构。通过增加CPU地运算位宽扩展增加cpu和内存之间地位宽,从而让系统支持更大容量地内存(32bit处理器最多只能支持内存容量只有4GB,而64bit地最高则达64GB)。在理论上,虽然EM64T架构最高能够很好的运行在64 bit内存寻址,但由于设计和制造工艺等方面地因素,并非所有EM64T地处理器都能达到理论地上限。Intel为支持EM64T技术地处理器可分为两大类:传统IA-32模式和IA-32e扩展模式,两大类下具体又可分为多种运行模式 。传统IA-32模式下,与IA-32工作模式一样,我们可以安装windows xp 32bit,安装32位硬件硬件驱动,安装32位应用程序。目前大部分人的处理器是Intel 64,安装了windows xp 32,上面的程序运行情况良好,包括16bit和32bit程序。兼容模式下,操作系统和硬件驱动程序都是64bit,计算机允许在64bit操作系统下不需要预编译就可以运行大多数传统32bit应用程序,这和传统IA-32模式下基本相同,32位应用程序仍然只能访问4G内存,但此限制只在进程级,而不在系统级。由于兼容模式下,要求硬件驱动程序都是64bit,所以导致了64位Windows最大的一个劣势就是兼容性,而兼容性方面最突出的就是各种硬件设备的驱动程序。如果你所用的硬件设备的开发商还没有开发出针对64位Windows XP的驱动程序,可能该设备在64位Windows XP下无法使用,也有可能使用操作系统自带的通用驱动勉强使用,但是性能和功能都会受到影响 。至于其他软件程序则一般没有什么大问题。在64位Windows XP中,只有16位应用程序是完全无法使用的,而32位应用程序则可以继续使用。不过在安装这些应用程序的时候也要注意,有些应用程序,虽然和硬件扯不上关系,但是为了实现软件的某些特殊功能,安装软件的时候同时还会向系统中装入驱动程序,这种程序在没有发布64位版之前是无法在64位Windows下使用的。如著名的截图软件SnagIt,该软件使用默认安装的时候会向系统中安装一个虚拟的打印机,该打印机可以将文档输出为图形格式。因为安装了虚拟设备,因而该程序还没有提供64位的版本,因此在64位Windows XP下使用默认选项安装的时候就会出错,除非我们自定义安装选项,不安装这个虚拟打印机。但是对于服务器来说,服务器不需要什么外设,硬件的兼容性差对服务器的影响较小。64bit模式下,必须要有64bit地操作系统、驱动程序和应用程序三者合作,这时操作系统无法运行32位程序,兼容性最差,但充分发挥64位架构的优势。

32 & 64 bit

64bit计算主要有两大优点:可以进行更大范围的整数运算;可以支持更大的内存。

64位CPU一次可提取64bit数据,比32位提高了一倍,理论上性能会提升1倍。但这是建立在64bit操作系统,64bit软件的基础上的。

但是不能因为数字上的变化,而简单的认为64bit处理器的性能是32bit处理器性能的两倍。实际上在32bit应用程序下,32bit处理器的性能甚至会更强,即使是64bit处理器,目前情况下也是在32bit应用下性能更强。所以要认清64bit处理器的优势,但不可迷信64bit。

JVM 32 & JVM 64 bit

目前只有server VM支持64bit JVM,client不支持32bit JVM。

The Java Plug-in,AWT Robot and Java Web Start这些组件目前不支持64bit JVM

本地代码的影响:对JNI(Java Native Interface)的编程接口没有影响,但是针对32-bit VM写的代码必须重新编译才能在64-bit VM工作。

32-bit JVM堆大小最大是4G, 64-bit VMs 上, Java堆的大小受限于物理内存和操作系统提供的虚拟内存

线程的默认堆栈大小:在windows上32位JVM, 默认堆栈最大是320k,而在64-bit JVM是1024K。

性能影响

64bit JVM相比32bit JVM, 在大量的内存访问的情况下,其性能损失更少,AMD64和EM64T平台在64位模式下运行时,Java虚拟机得到了一些额外的寄存器,它可以用来生成更有效的原生指令序列。

性能上,在SPARC 处理器上,当一个java应用程序从32bit 平台移植到64bit平台的64bit JVM会用大约 10-20%的性能损失,而在AMD64和 EM64T平台上,其性能损失的范围在0-15%。

垃圾回收功能

垃圾回收会收回对象不再需要使用的内存,它必须被经常执行以释放对象不再访问的Java堆。由于在32位与64位平台上,Java堆中的数据大小会有所变化,所以会因为32位与64位JVM的性能差异,然而指针越大越GC管理越困难,导致相应垃圾回收的性能也会有所不同。

如何选择 JVM 32bit & JVM 64bit

在项目实施中,数据库服务器可以选择部署在64bit操作系统上;

而对于应用服务器,就不能一概而论了,如果要获得应用的最佳性能,就要在应用的部署环境中进行测试,以评价转换到64位所带来的潜在性能提升,再决定是部署在JVM 32bit还是JVM 64bit。

但一般情况下,除非应用需要较大的内存,并超过了2G,并且对应的服务器物理内存超过了4G,否则应该以JVM 32bit优先。

原文 

https://segmentfault.com/a/1190000023016777

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