为什么没有人开发128位的操作系统?

EvaLongoria

首先,128位的操作系统是为谁服务的?它一次能访问128bit的数据,那么一定需要硬件来支持,就像我们之前比较老的32位CPU不能装在64位的Windows上一样,所以这个问题实际上是为什么没有128位的CPU?

在民用市场,我们看到的都是x86(电脑)或ARM(手机)处理器,最多也就是64位的处理器,没有看到128位的,那是因为距离用完64位地址空间还有很长的路要走。还是先来看看之前CPU的地址总线和它们能访问的内存大小。

• 8位CPU具有16位至20位的地址总线 / 最多访问1MB内存

• 16位CPU具有20+位地址总线 / 最多访问1MB内存

• 32位CPU是有32-36位地址总线 / 最多访问64GB内存

• 64位CPU通常具有40+位地址总线,通常小于64位 / 可访问数百TB内存

这是一个有趣的现象,并不是CPU位宽就等同于它的地址总线位宽,比如32位CPU实际可能寻址64GB的内存,所以下次有人说你这个是32位的,只能用4GB内存,可以纠正下,真正限制这个4GB大小的是32位的操作系统。

在PC上64位处理器中,地址总线为48位,能寻址256TB(2^48)内存,可我们还经常在讨论16GB的内存到底有没有必要呢,那256TB=256000GB,这个到底有多大真没什么概念,真想不到民用怎么才能用完。反正我们不太可能在单个处理器上看到这么多的内存。大多数使用海量存储器的现代系统都是分布式存储器架构,具有大量协作处理器,每个处理器都有自己的RAM和独立的地址空间,所以实际上不可能用到那么大的内存。

好吧,在1981年,伟大的比尔盖茨说过“对于任何人来说,640KB内存都足够了”,我们还是乐观预估下。毕竟扩大地址空间虽然没有太多价值,但增加每条指令执行的计算宽度还是有价值的,计算宽度的增加会增加计算逻辑与支持/控制逻辑的比率。支持/控制逻辑有它自己的增长压力,更加复杂的分支预测器,更复杂的缓存,更宽的总线以增加内存带宽,缓存一致性机制等等,可能128位的CPU就有价值了。在一些超级计算机上,已经有开始使用128位以上的存储器地址,能在硬件上实现128位浮点运算。

128位CPU可能意味着一些不同的事情发生,未来可期。

1971年,第一个4位CPU

1年后,1972年,8位CPU出现

5年后,1977年,16位CPU诞生

8年后,1985年,32位CPU发布

18年后,2003年,64位CPU登场

2050年会有128位CPU吗?


超能网

开发128位操作系统并没有什么好处。128位,甚至更高的结构对于某些要求大量数学运算的操作当然有好处,比如制图、密码,或是复杂的系统建模,但是,现在的问题主要针对操作系统。

目前最大的问题是,32位的操作系统最大可寻址内存是4GB。但是,我们不一定非要64位的结构和操作系统解决这个问题。事实上,40位的结构,其可寻址内存就可以达到1TB,这在未来一段时间内都是绰绰有余的。

你要知道,每在结构中增加一位,你能获得的可寻址内存就会翻番。其地址数量就是某个特定位数能构成的所有组合的数量。举个例子:

1位只有两种组合:1和0;

2位有4种组合:00,01,10,11;

3位总共有8种组合:000, 001, 010, 011, 100, 101, 110,或111。

所以从32位晋升到64位,其组合数就从4,294,967,296增加到18,446,744,073,709,551,616,这绝对超出需求了。而且,骤增的不只有可寻址内存,你看看下面的表格就明白了:

64位已经花了我们很长时间。现在,就当娱乐一下,我们来看看128位会给我们带来多少组合:

340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,770,000,000

而64位只有:

18,446,744,073,709,551,616

所以说,开发128位操作系统就是杀鸡用牛刀,说是资源过度浪费都不足以表达开发128位的浪费。


小鸽子看世界

PS2和PS3好像是128位处理器的。

实际上128位处理器是应该更快的,但是位数越多会导致CPU设计复杂度显著增加,可靠性也会相应降低,成本也会增加,但是很长一段时间(可能近几十年吧)都没有这么高的性能需求。


梦中有你12094026

别以为64位比32位只是翻了一倍,实际是翻了4g倍,也就是说目前咱只用到了64位的零头的零头的零头而已,估计再过100年都未必会用上128位。那么开发128位的必要性就没了


小蜗说事

谁说没有的呢。有的,也就是大名鼎鼎的PS系列。

当时的CPU基本是西方人制作的,然后日本人掺和捡来了。有部分原因是想保证国产。由于日本特殊的岛国单一民族心理,即使都去做同一件事情,那也要有不同之处。

操作系统一般要根据CPU来定制,我们现在常用的CPU就两家,AMD和inter的。他们当时的CPU架构都是32位的,因此操作系统也是32位的。后来由于其他配置的升级,CPU变成64位的。但是,索尼一开始就玩的128位的CPU架构。我们之所以没见过128位的PC操作系统,是因为索尼的CPU只自己用,不出售的。

32位系统指的是系统可以读取当地数值的极限是2^32。大约是42亿。换算成byte就是4G。这也是32位系统的内存上限。64位系统的读取上限是2^32^32。即40亿的32次方。这个数字有多大我没算过,但是应该超过20位数。远超过现在计算机配置的数值。也就没谁回去做更高级的128位地位CPU架构。因为用不到。


无所事事161773009

64位的最大地址空间是1600万TB(别老说很多很多/无数倍)。

位数和地址空间大小和计算能力有关,32位升级64位主要因为空间。64升级128估计要考虑性能了。


文龙64017

第一、对于32位操作系统其实更适合我们日常使用,我们办公、学习32位就够了。

第二、目前为止32位操作系统是最佳的兼容系统,因为大多数软件都是基于32位系统开发的,如果用其他的位数的系统容易出现不兼容,而且一般人根本就查不出来问题所在。

第三、与内存寻址有关系,大家都知道32位操作系统最高支持4GB内存,而64位操作系统最小支持4G,也就是说如果128位的cpu研发出来后你是选择32、64位操作系统还是选择128位操作系统?如果选择32、64位操作系统的话那128位的CPU就像一匹大马拉着个儿童车在跑,如果你选择128位操作系统(如果有的话)那最小内存会支持多大?这样一来还加大了内存的成本。

但如果是大型国家级的超级电脑,当然是不差钱啦~


小葵日记

32位系统是为解决16位存在2000年问题,1999年2月21日16时18分38,16位无法正常工作。

32位同样存在2038年问题,32位的最后时间是2038年1月19日03:14:07。

64位的最后时间是292,277,026,596年12月4日15:30:08,还能使用2900多亿年,有必要开发128位吗?


用户65866991935

对个人机,64位CPU的潜力,两代人都挖不完。最消耗资源的用途,比如图形处理,那就是图形卡与专用芯片进步的问题,CPU数据线再多管什么用?

对大型用途,多CPU并行工作才是方向。


jack200351227

系统位数首先得依赖CPU的位数,没有128的CPU何来的128位系统?

CPU的位数怎么来的呢?这估计取决于CPU架构,设计了多少条基本机器指令,寻址空间需要支持到多少。。。


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