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为什么没有人开发128位的操作系统？
操作系统,内存,都是为什么没有人开发128位的操作系统？
发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
回答于 2019-09-11 08:43:50
大多数人没有意识到的是128位处理器已经存在。它们也存在了几十年。256位和512位处理器也是如此。问题是它们在现代计算机中并没有真正的通用作用，因为它就像使用大型气动锤在墙上放一个小钉子来悬挂图片。这太过分了。
除了作为Nvidia GTX 280的显卡外，AMD Radeon R9 290和各种Tesla产品都使用512位内存总线的处理器。因此，硬件已经存在，英特尔还在其x86指令集中引入了一些512位指令。因此，我们今天拥有的硬件应该足够好，可以一直到512位。
那么为什么没有128位操作系统呢？嗯，这对于通用用途来说太过分了。这是因为位数适用于向其他硬件组件发送和接收数据。每个处理器都有多个引脚和每个时钟周期，每个引脚可以发送或接收一个比特。8位处理器可以在每个时钟周期发送或接收一个字节。64位处理器可以一次发送8个字节。如果您要发送大量数字，但是为了充分利用这一点，您需要将各种数据打包在一起，或者通常会发送大量0位数，这是切实可行的。并且发送打包数据意味着另一方需要再次打开它。（打包意味着使用64位，您可以在每个时钟周期发送8个字节的不同值或4个字或2个DWord值。）
它也用于存储器地址，而32位将限制为4 GB可直接寻址的内存，64位处理器可达18 Exabytes。那是很多记忆！而使用128位，它甚至可以获得更多。
所以主要的限制基本上是内存大小，因为64位系统对每个人来说仍然绰绰有余。大多数计算机不会计算非常大的数字也是有问题的。对于图形而言，由于图形CPU需要进行非常复杂的计算，因此具有大量位是很重要的，并且它对于加密目的也可能是实用的。但是更多的位通常不会有太大的改进。
此外，更多位也意味着更多引脚。毕竟，数据需要来回发送。但只要你不需要大量内存，32位和64位系统之间几乎没有任何性能提升。现代操作系统成为64位的唯一原因是因为我们需要超过4 GB的RAM。
那么，128位操作系统呢？好吧，理论上它们已经存在，因为你基本上必须重新编译任何现有的操作系统以获得更大的位数。通常意味着指针将从64位变为128位。由于大多数操作系统都是用标准C编写的，除非一些白痴硬编码代码中的指针大小，否则这应该不是问题。（或其他值。）通过对附加汇编代码的一些更改，将FreeBSD或Linux转换为128位甚至更多位应该不是一个很大的挑战。
只是因为没有太大的收获......
那么，128位操作系统是否可行？那么，如果CPU可以处理128位的数据总线并且具有128位寄存器，那么肯定。不过，它仍然可以拥有40位地址总线。您只需要一个编译器，使用处理器可能具有的额外128位指令重新编译128位硬件。最有可能的是，它甚至不需要更多指令，而只是一个单独的代码，表明使用的是128位寄存器而不是64位寄存器。但寄存器的数量通常也限制在非常低的数量。不确定我们是否会看到超过256个可能的寄存器，因此寄存器ID也适合单个字节。但是，如果要将硬编码值添加到128位寄存器，则可能会有些挑战。那么整个操作码会有点长。但大多数计算机指令，
是的，这会让你再次感到困惑。但是位数都与需要发送的数据量有关。如果数据可以串行模式发送，那么1位就足够了。您的PCI-E x1卡实际上是这样通信的！USB设备也是如此。有时，您需要发送更多数据，以便增加位数。对于指令，你有足够的空间有16位，一般8位应该已经足够了。对于地址，有40位，足以在内存中达到1 TiB。而对于图形，512位可能甚至不足以满足最高端用途。尽管如此，当你考虑现有的许多比特币矿工都使用GPU进行计算时（因为GPU有很多内核和kick-ass数据总线），有一些形式的操作系统可以用于高位系统，但是它通常是定制的。在具有512位数据总线的GPU上创建比特币矿工并将代码限制为32位或64位是不切实际的。但它是一个操作系统吗？
回答于 2019-09-11 08:43:50
目前的电脑应用来看，64位寻址已经基本到头了，而且未来很久很久的时间内都是够用的，而且目前还没有可以访问128位数据的硬件，主流CPU都是64位处理器，而且未来很长一段时间内也不会出现支持128位的CPU，所以即使微软能开发出支持128位的操作系统也没有用。
完整的128位处理器应该是通用寄存器、地址线宽度都是128位的处理器，但是以我们目前的半导体发展速度而言，根本远远用不到那么大的数据吞吐量，如果是做计算？现在已经有AVX这类能提供512位计算能力的寄存器了，对于通用寄存器来说，没这个必要。
所以，唯一的可能性就是存储空间不够，地址线不够长，我们需要128位地址线，很多人也是在争论是否需要128位地址线，毕竟电脑发展速度很快，即使现在用不上，未来也会迟早需要128位操作系统，但是我认为这种可能离我们还非常非常遥远。
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
64位处理器和操作系统已经足以满足我们的需求，过去32位系统最大只可以支持4G内存，然而40位的结构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，看看现在家用电脑的主流内存容量不过8G-16G而已，距离1T以上还非常遥远。
所以说，现在开发128位操作系统就是杀鸡用牛刀，费力不讨好，对于软件开发者而言也是一件非常头痛的事，真等到我们需要128位计算的时候，量子计算机可能都已经普及了。
回答于 2019-09-11 08:43:50
32bit os 需要升级到64bit最大的原因是内存寻址范围只有4G，64bit cpu的内存寻址范围已经很大，因此在内存上，目前需求不迫切。
运算能力上，128bit的CPU确实可以一次计算更多更大的数据，但是一旦需要计算大数，那128bit cpu也是不够的，现在所谓大数是指1024bit，2048bit这些大数，还是不能通过寄存器直接计算，反正对大数计算提升不大，那就目前来讲上128bit必要性就不大。
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