在蘋(píng)果iPhone 5s的64位處理器一炮打響之后，手機(jī)似乎在一夜之間發(fā)生了大躍進(jìn)。廠商們紛紛推出自家的64位手機(jī)處理器，64位手機(jī)已經(jīng)不是紙面上的概念，而是能買(mǎi)到的實(shí)實(shí)在在的產(chǎn)品。前段時(shí)間魅族科技高管自爆MX4 Pro未能搭載64位處理器比較遺憾，那么有必要嗎？

　　要知道，當(dāng)年家用電腦可是花了十多年才從32位進(jìn)化到64位，智能手機(jī)這才短短幾年，變化就如此迅速，64位處理器對(duì)手機(jī)而言究竟有何含義？64位會(huì)快很多嗎？64位手機(jī)值不值得買(mǎi)？我們就以手機(jī)上的64位為話題，帶你剖開(kāi)現(xiàn)象看本質(zhì)。

　　什么是64位？

　　先回答最基本的問(wèn)題，什么是64位？衡量一個(gè)人的智商水平要看他的大腦，同樣，判斷手機(jī)是不是64位，也要看手機(jī)的“大腦”，這個(gè)大腦就是手機(jī)的CPU（中央處理器）。我們所說(shuō)的64位手機(jī)，實(shí)際上是指使用了64位處理器的手機(jī)。

　　具體到處理器的內(nèi)部，64位處理器指邏輯算數(shù)單元、寄存器、總線寬度都是64位（8個(gè)字節(jié)）的處理器。相比32位，64位能一次性處理更長(zhǎng)的指令。有很多手機(jī)處理器都達(dá)到了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，比如高通驍龍410/615/810，蘋(píng)果的A7、A8，英特爾Atom等。

　　處理器的工作就是運(yùn)行指令，因此，我們還必須提到“指令集”這個(gè)概念。處理器的計(jì)算和控制都是通過(guò)各種指令完成的，每款處理器在設(shè)計(jì)時(shí)就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)，這套指令的集合統(tǒng)稱(chēng)指令集——你可以把它理解為處理器與外界溝通的語(yǔ)言。市面上有許多不同處理器指令集，就好比有些人的母語(yǔ)是英語(yǔ)，有些人的母語(yǔ)則是中文。

　　目前大多數(shù)64位手機(jī)處理器都使用ARM公司的ARMv8 64位指令集，只有英特爾的Atom處理器是例外，它采用了x86-64指令集，但英特爾在手機(jī)市場(chǎng)上的份額小得可憐，我們今天就直接略過(guò)它，專(zhuān)門(mén)來(lái)講講主流的ARMv8 64位手機(jī)。

　　ARMv8指令集是ARM公司專(zhuān)門(mén)針對(duì)手機(jī)、移動(dòng)和嵌入式設(shè)備推出的64位指令集，它包含了AArch64、AArch32兩種主要執(zhí)行狀態(tài)。看名字你就知道了，AArch64專(zhuān)注于64位處理，AArch32則用來(lái)支持現(xiàn)有的32位ARM指令集。從這個(gè)角度來(lái)看ARMv8是一套不錯(cuò)的指令集，它既支持未來(lái)的64位程序，也向下兼容現(xiàn)有32位程序。有了ARMv8的支撐，以后的64位手機(jī)操作系統(tǒng)，如Android L 64bit都可以簡(jiǎn)單、高效地支持現(xiàn)有的32位App，你不用擔(dān)心兼容性問(wèn)題。

　　為了幫助合作伙伴們更好更快的拿出有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，ARM還專(zhuān)門(mén)制作了兩個(gè)支持ARMv8指令集的處理器參考架構(gòu)：Cortex-A53和Cortex-A57。如果說(shuō)ARMv8指令集是一門(mén)語(yǔ)言，Cortex-A53和Cortex-A57就是基于這門(mén)語(yǔ)言的習(xí)題冊(cè)，ARM這位“老師”利用ARMv8布置了一道道“題目”，廠商們只要照著做，就能生產(chǎn)出處理器成品了。

　　64真的比32位快一倍？

　　這是一個(gè)經(jīng)常被提起的問(wèn)題，64位真的要比32位快一倍嗎？答案當(dāng)然是NO，但原因很少有人講得清楚。記住下面這三條理由，下次跟朋友聊手機(jī)時(shí)你的逼格會(huì)提升很多。

　　首先，指令集不是1+1=2這么簡(jiǎn)單，指令的長(zhǎng)度并不直接等于性能。盡管從數(shù)字上看，64位指令的確要比32位指令更長(zhǎng)，但很多時(shí)候我們并不需要那么復(fù)雜的指令。一個(gè)應(yīng)用程序（App）擁有成千上萬(wàn)行代碼，CPU在執(zhí)行每條代碼時(shí)又會(huì)把它分割成無(wú)數(shù)條指令，編譯器會(huì)自動(dòng)決定怎樣將指令組合起來(lái)最高效，它們并非都需要64位的字長(zhǎng)。

　　一個(gè)典型的例子就是ARMv8指令集的數(shù)據(jù)模型。ARM在官方白皮書(shū)中指出，即使在純64位模式下，ARMv8指令集數(shù)據(jù)模型中也并非每個(gè)指令都要求64位格式。另外，官方白皮書(shū)還提到，ARMv8指令集架構(gòu)定義的指令長(zhǎng)度并非64位，而是標(biāo)準(zhǔn)的32位定長(zhǎng)。這些事實(shí)告訴我們，指令集并非越長(zhǎng)越好。

　　其次，唯處理器論性能，太片面了。比如，玩大型3D游戲，GPU（圖形處理器）會(huì)更加影響幀數(shù)；而拍攝高清照片/4K視頻時(shí)，DSP（可編程信號(hào)處理器）則事關(guān)重大。手機(jī)的SoC是包含CPU、GPU、DSP、通訊模塊等大量功能的集合體，不同的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)側(cè)重于不同部件，單獨(dú)以CPU一個(gè)部件來(lái)衡量性能未免太過(guò)片面。

　　最后，64位確實(shí)好，但程序本身的支持更重要。前面我已經(jīng)提到，ARMv8 64位指令集包含AArch64、AArch32兩種主要執(zhí)行狀態(tài)，如果不針對(duì)AArch64重新編寫(xiě)程序，那么程序默認(rèn)就會(huì)在AArch32狀態(tài)下運(yùn)行——也就是說(shuō)，現(xiàn)在的App都是32位的，跟64位一毛錢(qián)關(guān)系都沒(méi)有，在64位處理器上運(yùn)行32位程序，性能不會(huì)有任何提升。

　　64位手機(jī)好處都有啥？

　　廠商們花了這么大力氣投資64位計(jì)算，它當(dāng)然不可能一無(wú)是處。那么問(wèn)題來(lái)了，64位手機(jī)好處究竟都有啥？下面這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，你應(yīng)該好好記住，它們能幫你更好的選購(gòu)自己的愛(ài)機(jī)，同樣也能成為你茶余飯后的談資。

　　1、64位支持更大的內(nèi)存

　　支持更大的內(nèi)存可以算64位處理器帶來(lái)的最立竿見(jiàn)影的提升了。處理器字長(zhǎng)不但影響置零件的長(zhǎng)度，還影響尋址空間。目前32位ARM處理器的尋址空間最大為4GB，算上系統(tǒng)占用的空間，內(nèi)存最多3.5GB就是極限了。顯然，對(duì)于越來(lái)越龐大復(fù)雜的系統(tǒng)和App而言，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

　　而64位ARMv8處理器徹底解決了這個(gè)問(wèn)題，定位高端的Cortex A57架構(gòu)支持最多48位尋址，而面向中低端的Cortex A53則支持40位尋址。雖然沒(méi)有做到徹徹底底的64位，但48位尋址可以支持最多16EB（1EB=1024TB=1048576GB）內(nèi)存，40位尋址支持的內(nèi)存容量也以TB為單位計(jì)算。在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，內(nèi)存容量瓶頸在64位手機(jī)上將不復(fù)存在。

　　2、64位是在為未來(lái)投資

　　64位處理器支持再多內(nèi)存，現(xiàn)階段手機(jī)內(nèi)存容量也不會(huì)超過(guò)4GB，有沒(méi)有更實(shí)在一些的好處？答案也是肯定的。

　　首先，ARMv8 64位處理器支持更多更強(qiáng)的通用寄存器（GPR），GPR個(gè)數(shù)從16個(gè)增加到31個(gè)，每一個(gè)都可以隨時(shí)訪問(wèn)，寬度也拓展位64位。同時(shí)，ARMv8的NEON SIMD浮點(diǎn)指令集也得到了加強(qiáng)，它擁有32個(gè)128bit寬度寄存器、支持雙精度浮點(diǎn)執(zhí)行、完整支持IEEE754標(biāo)準(zhǔn)。

　　更多的寄存器意味著處理流程的“堵塞”現(xiàn)象大大減少了。過(guò)去，由于寄存器數(shù)量限制，一條指令往往要被拆成兩個(gè)步驟執(zhí)行，而有了足夠多的寄存器，處理器就能在更少的周期內(nèi)搞定指令，體現(xiàn)到App里，就是打開(kāi)更快、等待時(shí)間更少、運(yùn)行更流暢。

　　其次，ARMv8指令集引入了AES、SHA-1、SHA-256硬件加密功能，這就好比把原來(lái)由手工的加密動(dòng)作扔給了機(jī)械完成，效率提升極大。如果未來(lái)有人腦凍打開(kāi)，開(kāi)發(fā)一個(gè)手機(jī)版的bitlocker加密/解密軟件，64位處理器比32位快上10倍也不是沒(méi)可能。

　　說(shuō)到底，更多、更強(qiáng)大的寄存器，更好的硬件加密功能，這些都需要App本身提供支持。還好，ARMv8是下一代64位手機(jī)必然的發(fā)展方向，ARM公司早已將相關(guān)開(kāi)發(fā)規(guī)范分發(fā)給了開(kāi)發(fā)者，谷歌Android L系統(tǒng)就推出了專(zhuān)門(mén)的64位版本。在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，我們還是有不小希望能用上真正發(fā)揮64位優(yōu)勢(shì)的App的。換個(gè)角度而言，64位處理器能更好的適應(yīng)未來(lái)。

　　3、64位處理器本身就更先進(jìn)

　　就算不談64位，市面上那些64位處理器本身的硬件架構(gòu)也更先進(jìn)。這句話聽(tīng)起來(lái)是不是有些別扭？事實(shí)就是這樣的。ARM總共有兩個(gè)支持ARMv8 64位指令集的處理器參考架構(gòu)：Cortex-A53和Cortex-A57，目前市面上絕大多數(shù)64位處理器都遵循這兩個(gè)架構(gòu)開(kāi)發(fā)而來(lái)，我們手頭這臺(tái)中興V5 Max搭載的高通驍龍410處理器就基于Cortex-A53，它一共有四個(gè)核心，運(yùn)行頻率1.2GHz。

　　相比上一代Cortex-A7和Cortex-A15，Cortex-A53和Cortex-A57擁有并行度更高的流水線、準(zhǔn)確率更高的分支預(yù)測(cè)單元、命中率更高的緩存、更大的內(nèi)部總線帶寬。總之，就像剛剛裝修過(guò)的房子一樣，A53和A57在各個(gè)方面都有了進(jìn)步。

　　按照ARM官方的說(shuō)法，如果使用最新工藝，A53相對(duì)于A7的性能可以達(dá)到1.6-1.7倍左右。而A57更是可以達(dá)到幾乎2倍于A15的相對(duì)性能。同時(shí)，即使在32位的軟件環(huán)節(jié)下，A53和A57也更快——因?yàn)槌?4位指令集，它們的硬件本身也經(jīng)過(guò)強(qiáng)化。

　　現(xiàn)在應(yīng)不應(yīng)該買(mǎi)64位手機(jī)？

　　看完上面的介紹，也許你還在猶豫：現(xiàn)在有沒(méi)有必要購(gòu)買(mǎi)64位手機(jī)？我們的答案很簡(jiǎn)單：看價(jià)格。顯然，作為一個(gè)新概念，剛剛誕生的64位安卓手機(jī)價(jià)格并沒(méi)有高高在上，許多廠商更是直接將64位手機(jī)的價(jià)格殺入了千元以下。類(lèi)似的功能，類(lèi)似的價(jià)格，它的價(jià)格與那些32位的手機(jī)并沒(méi)有太多區(qū)別。

　　所以我們的結(jié)論是：如果需要花費(fèi)大量額外的價(jià)錢(qián)去購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)64位手機(jī)，你當(dāng)然應(yīng)該說(shuō)NO；但如果性能功能現(xiàn)階段持平，未來(lái)有可以預(yù)期的提升，而價(jià)格與32位產(chǎn)品保持一致，買(mǎi)一臺(tái)64位手機(jī)，何樂(lè)而不為？