EvaLongoria

32bit os 需要升級到64bit最大的原因是內存尋址範圍只有4G，64bit cpu的內存尋址範圍已經很大，因此在內存上，目前需求不迫切。

運算能力上，128bit的CPU確實可以一次計算更多更大的數據，但是一旦需要計算大數，那128bit cpu也是不夠的，現在所謂大數是指1024bit，2048bit這些大數，還是不能通過寄存器直接計算，反正對大數計算提升不大，那就目前來講上128bit必要性就不大。

通常，128bit也意味著地址長度也是128bit，這樣，CPU的片上cache的佔用就得比64bit要多，當然這裡可以通過設計去優化，但整體來說，片上cache增大，成本也跟隨增大。

小x全棧工程師

首先，128位的操作系統是為誰服務的？它一次能訪問128bit的數據，那麼一定需要硬件來支持，就像我們之前比較老的32位CPU不能裝在64位的Windows上一樣，所以這個問題實際上是為什麼沒有128位的CPU？

在民用市場，我們看到的都是x86(電腦)或ARM（手機）處理器，最多也就是64位的處理器，沒有看到128位的，那是因為距離用完64位地址空間還有很長的路要走。還是先來看看之前CPU的地址總線和它們能訪問的內存大小。

• 8位CPU具有16位至20位的地址總線 / 最多訪問1MB內存

• 16位CPU具有20+位地址總線 / 最多訪問1MB內存

• 32位CPU是有32-36位地址總線 / 最多訪問64GB內存

• 64位CPU通常具有40+位地址總線，通常小於64位 / 可訪問數百TB內存

這是一個有趣的現象，並不是CPU位寬就等同於它的地址總線位寬，比如32位CPU實際可能尋址64GB的內存，所以下次有人說你這個是32位的，只能用4GB內存，可以糾正下，真正限制這個4GB大小的是32位的操作系統。

在PC上64位處理器中，地址總線為48位，能尋址256TB（2^48）內存，可我們還經常在討論16GB的內存到底有沒有必要呢，那256TB=256000GB，這個到底有多大真沒什麼概念，真想不到民用怎麼才能用完。反正我們不太可能在單個處理器上看到這麼多的內存。大多數使用海量存儲器的現代系統都是分佈式存儲器架構，具有大量協作處理器，每個處理器都有自己的RAM和獨立的地址空間，所以實際上不可能用到那麼大的內存。

好吧，在1981年，偉大的比爾蓋茨說過“對於任何人來說，640KB內存都足夠了”，我們還是樂觀預估下。畢竟擴大地址空間雖然沒有太多價值，但增加每條指令執行的計算寬度還是有價值的，計算寬度的增加會增加計算邏輯與支持/控制邏輯的比率。支持/控制邏輯有它自己的增長壓力，更加複雜的分支預測器，更復雜的緩存，更寬的總線以增加內存帶寬，緩存一致性機制等等，可能128位的CPU就有價值了。在一些超級計算機上，已經有開始使用128位以上的存儲器地址，能在硬件上實現128位浮點運算。

128位CPU可能意味著一些不同的事情發生，未來可期。

1971年，第一個4位CPU

1年後，1972年，8位CPU出現

5年後，1977年，16位CPU誕生

8年後，1985年，32位CPU發佈

18年後，2003年，64位CPU登場

2050年會有128位CPU嗎？

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首先是沒有支持128位的硬件，128位的操作系統需要128位的處理器支持才行，其次是現在沒有必要上128位，用不到。我先來科普下這個計算機的位（bit）操作，這個位數指的是CPU GPRs（General-Purpose Registers，通用寄存器）的數據寬度，64位處理器就是64位指令集就是運行64位數據的指令，也就是說處理器一次可以運行64bit數據。

處理器的位數變化主要有兩個好處，可以計算更大的整數、內存地址可以更大（也就是支持更大的內存）。比如從32位處理器到64位處理器，單次可計算的整數範圍從2的32次方變為2的64次方，可以支持的內存也變大了，32位處理器可以支持4GB（2的32次方）內存，而64位處理器支持的內存空間變為2的64次方，現在還沒有這麼大的內存。

如果你不懂，說的再形象一點，處理器要計算一個東西，需要指令和數據，數據在哪呢？一般是需要從內存讀取，存儲了那麼多的數據怎麼讀取呢？一個國家有那麼多人快遞怎麼找到你的呢？城市+小區+樓號+門牌號，計算機也是差不多的原理，給每個數據編一個地址，然後按照這個地址去讀取。這個地址能有多大呢？就是內存的大小，32位處理器只能讀取4GB的地址空間，64位處理器就是2的64次方的空間。64位的處理器支持的空間就已經夠我們用了，128位顯然現在是用不到的。

沒有硬件的支持，128位的系統自然也就沒有了，有了128位的系統還要有128位的內存，還要有支持128位的軟件，不然也沒什麼意義。從32位的操作系統win95誕生到64位的普及用了大概20年，現在還有很多32位的系統，128位，你真的用得到？其實也不是完全沒有，IBM的system 370有部分的128位處理能力，系統就是IBM自己的系統。

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誰說沒有的呢。有的，也就是大名鼎鼎的PS系列。

當時的CPU基本是西方人制作的，然後日本人摻和撿來了。有部分原因是想保證國產。由於日本特殊的島國單一民族心理，即使都去做同一件事情，那也要有不同之處。

操作系統一般要根據CPU來定製，我們現在常用的CPU就兩家，AMD和inter的。他們當時的CPU架構都是32位的，因此操作系統也是32位的。後來由於其他配置的升級，CPU變成64位的。但是，索尼一開始就玩的128位的CPU架構。我們之所以沒見過128位的PC操作系統，是因為索尼的CPU只自己用，不出售的。

32位系統指的是系統可以讀取當地數值的極限是2^32。大約是42億。換算成byte就是4G。這也是32位系統的內存上限。64位系統的讀取上限是2^32^32。即40億的32次方。這個數字有多大我沒算過，但是應該超過20位數。遠超過現在計算機配置的數值。也就沒誰回去做更高級的128位地位CPU架構。因為用不到。

無所事事161773009

為什麼沒有人開發128位的操作系統？

這是一個很有趣的問題，因為回答這個問題需要一些想象力。128位操作系統的開發是離不開128位CPU的，所以，請允許我暢想一下，什麼時候會出現128位CPU。

128位CPU的開發條件

咱們先明確一下什麼是128位CPU。這樣的CPU要滿足下面兩個條件

• 寄存器的大小為128位
  
• 地址空間的大小達到128位
  

使用128位寄存器的CPU已經有了。比如，因特爾酷睿系列SIMD的輸入輸出寄存器。所以第一個條件已經滿足了，128位CPU的出現條件就剩下內存空間是否需要128位尋址了。也就是說，如果目前主流的64位CPU無法滿足內存空間的尋址需求時，就要使用128位CPU了。

128位CPU的尋址空間

64位CPU的尋址空間的上限為16EB(Exabyte)，約172億GB(Gigabyte)。128位CPU的尋址空間上限約為2800億YB(Yottabyte)，約天文數字GB(因數太大不會算了)。

128位CPU的推測

2018年現在電腦的標配內存大概是8GB左右，到達上限還需要將內存增大23億倍。感覺不太可能了吧。不過35年前，也就是80年代的時候，電腦的內存標配只有64KB跟那個時候相比，現在的內存空間增長了13萬倍。按照這個趨勢我預計70年後，電腦的內存將達到EB的級別，到那時候，64位CPU就該升級到128位了。如果還要問會出現256位CPU嗎？那應該是200年以後的事了，誰知道呢。

或許您覺得沒有必要用這麼大的內存。想想看4k高清的視頻文件動輒就有幾十GB大小，而幾年前在標清的年代這個視頻最多數百MB，短短數年視頻文件的大小已經增加了數萬倍，需求的增長速度要比內存的增加速度還要快得多。我覺得不會等到70年才開發出128位CPU，可能在50年甚至更短的時間裡就會出現。

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因為現在64位的操作系統已經滿足現在任何操作系統運算的極限了，沒有必要去研發沒有意義的128位系統。

位數決定的是一臺電腦所能支持的最大的運行內存，我們看一下早些年的32位操作系統，現在仍然有非常多的電腦都安裝的是，而這款32位操作系統所支持的最高內存就已經達到了4GB，對於電腦來說4GB足夠很多用戶日常使用了。

現在電腦目前普遍使用的是64位的操作系統，這個系統對於內存和運算數據的處理是非常恐怖的，因為計算位數和帶寬有一個計算公式就是2的N次方，比如32位的操作系統就是2的32次方了，那麼對於64位操作系統來說這個數據量已經是個龐然大物了，更不要說128位了。

總結來說就是64位操作系統差不多能夠用到電腦時代的結束，研發128位操作系統就好比畫蛇添足，耗費大量的人力物力，實際對人類沒多大價值的東西。

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開發128位操作系統並沒有什麼好處。128位，甚至更高的結構對於某些要求大量數學運算的操作當然有好處，比如製圖、密碼，或是複雜的系統建模，但是，現在的問題主要針對操作系統。

目前最大的問題是，32位的操作系統最大可尋址內存是4GB。但是，我們不一定非要64位的結構和操作系統解決這個問題。事實上，40位的結構，其可尋址內存就可以達到1TB，這在未來一段時間內都是綽綽有餘的。

你要知道，每在結構中增加一位，你能獲得的可尋址內存就會翻番。其地址數量就是某個特定位數能構成的所有組合的數量。舉個例子：

1位只有兩種組合：1和0；

2位有4種組合：00,01,10,11；

3位總共有8種組合：000, 001, 010, 011, 100, 101, 110,或111。

所以從32位晉升到64位，其組合數就從4,294,967,296增加到18,446,744,073,709,551,616，這絕對超出需求了。而且，驟增的不只有可尋址內存，你看看下面的表格就明白了：

64位已經花了我們很長時間。現在，就當娛樂一下，我們來看看128位會給我們帶來多少組合：

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

所以說，開發128位操作系統就是殺雞用牛刀，說是資源過度浪費都不足以表達開發128位的浪費。

小鴿子看世界

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128位的OS是否可以開發

以前是32位的操作系統，現在是64位的操作系統，也就是說，128位的操作系統是可以開發的，那麼為什麼在市場上我們看不到128位的操作系統呢？這主要是由於硬件的原因。

一臺普通電腦最貴的是什麼？

一臺電腦最貴的部分應該是CPU、顯卡，如果顯卡顯存越大那麼價格就越貴，同理CPU也是，看看市場上的支持64位的CPU價格，我們就能夠想象CPU的寶貴，從64位到128位操作系統，從科技觀點來說，不是增加了2倍，而是增加了很多很多倍，換句話說，如果要製造出滿足128位的CPU，除了對硬件的要求提高以為，其他很多方面都會有很大的變化，那麼自然而然CPU的成本就非常非常高了，試想一下，如果讓你花幾萬塊錢為了買一個CPU，你會嗎？答案肯定是很多人都不願意。

總結

這種操作系統是可以做出來的，但是購買的人非常少，所以可行性分析通不過。

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32位系統是為解決16位存在2000年問題，1999年2月21日16時18分38，16位無法正常工作。

32位同樣存在2038年問題，32位的最後時間是2038年1月19日03:14:07。

64位的最後時間是292,277,026,596年12月4日15:30:08，還能使用2900多億年，有必要開發128位嗎？

用戶65866991935

處理器有128位的操作系統才能開發128位。

而且需要用128位來表示的數得有多大啊，

計算機做一次加法的時候

一下讀進來128比特的數據

算個1+1等於2也得讀進來128位的1嗎（00000.......0001)

那豈不是很浪費資源？

2的64次方已經很大了

2的128次方。。。。

那可不是再乘個2的差距啊

簡直大到我無法想象。。。

但是好像也沒有什麼用。。。

適可而止，吃火鍋1個人200塊錢肯定管夠

你非要有錢加個平方，要吃40000塊錢的火鍋，

這40000塊錢的火鍋質量跟200的一樣，

你說你能吃得完嗎？

現在已經不是原來加主頻，加位數，加核心的時代了

民用市場已經夠用了

現在是定製計算的時代。

tpu計算單元 npu 這樣的asic才是未來計算發展的方向

關鍵字: Linux 操作系統 互聯網