Vorteile
Die Vorteile von 64-Bit-CPUs liegen in der einfacheren Berechnung
größerer Integer-Werte (durch die breitere ALU), was zum Beispiel
Vorteile bei Verschlüsselungsalgorithmen, grafischen Berechnungen (zum
Beispiel
Festkommaarithmetik für Computerspiele), 64-Bit-Dateisystemen oder
Multimediaformaten (
MPEG2,
MP3) mit sich bringt.
Ein weiterer Vorteil gegenüber einer
32-Bit-Architektur: Es können mehr als vier Gigabyte
Arbeitsspeicher direkt adressiert werden (→
4-GB-Grenze),
wovon Anwendungen mit hohem Speicherbedarf, wie Videoverarbeitung und
Datenbanksysteme, profitieren, sofern sie für ein 64-Bit-System
programmiert sind. Bei sonstigen Anwendungen, insbesondere
Büroapplikationen, ist subjektiv kein Geschwindigkeitsvorteil bemerkbar.
Nachteile
Was für datenintensive Programme (beispielsweise bei Datenbank- oder Datei-Servern)
ein Vorteil ist, kann besonders bei kleinen Programmen zu Nachteilen
hinsichtlich Speicherverbrauch und Geschwindigkeit führen.
Alle Adresswerte sind bei 64-Bit-Architekturen mit 64 Bit doppelt so
breit (statt 32 Bit bei den 32-Bit-Architekturen). Ihre Speicherung
verbraucht daher im RAM und in den Caches doppelt soviel Platz. Auch
andere Datentypen (z. B. long im LP64-Modell) beanspruchen
auf 64-Bit-Architekturen doppelt so viel Platz wie auf
32-Bit-Architekturen. Offensichtlich wird dieses in den erzeugten
Programmdateien, die im Vergleich zum 32-Bit-Programm typischerweise
etwa 25 bis 30 Prozent größer sind
und dadurch auch RAM und Cache (Cache miss) stärker belasten können.
Hierdurch wird im ungünstigsten Fall die Ausführungsgeschwindigkeit der
Programme um etwa den gleichen Faktor herabgesetzt. Dem wirken zum
Beispiel bei
AMD64 (und
Intel 64) eine im Vergleich zu
IA-32
stark erhöhte Registeranzahl entgegen, sodass auch ungünstige
64-Bit-Programme in der Praxis nicht wesentlich langsamer sind. Auch
beherrschen viele 64-Bit-Architekturen eine IP-relative Adressierung mit
vorzeichenbehafteten 32-Bit-Offsets, womit eine Zunahme der
Befehlslänge verhindert werden kann.