如何理解微机的字长

按微处理器（CPU）字长分类按微处理器字长来分，微型计算机一般分为4位、8位、16位、32位和64位机几种。

（1）4位微型计算机；用4位字长的微处理器为CPU，其数据总线宽度为4位，一个字节数据要分两次来传送或处理。4位机的指令系统简单、运算功能单一，主要用于袖珍或台式计算器、家电、娱乐产品和简单的过程控制，是微型机的低级阶段。

（2）8位微型计算机：用8位字长的微处理器作CPU，其数据总线宽度为8位。8位机中字长和字节是同一个概念。8位微处理器推出时，微型机在硬件和软件技术方面都已比较成熟，所以8位机的指令系统比较完善，寻址能力强，外围配套电路齐全，因而使8位机通用性强，应用宽广，广泛用于事务管理、工业生产过程的自动检测和控制、通信、智能终端、教育以及家用电器控制等领域。

（3）16位微机：用高性能的16位微处理器作CPU，数据总线宽度为16位。由于16位微处理器不仅在集成度和处理速度、数据总线宽度、内部结构等方面比8位机有本质上的不同，由它们构成的微型机在功能和性能上已基本达到了当时的中档小型机的水平，特别是以Intel 8086为CPU的16位微型机IBM PC／XT不仅是当时相当一段时间内的主流机型，而量其用户拥有量也是世界第一，以至在设计更高档次的微机时，都要保持对他的兼容。16位机除原有的应用领域外，还在计算机网络中扮演了重要角色。

（4）32位微机：32位微机使用32位的微处理器作CPU，这是目前的主流机型。从应用角度看，字长32位是较理想的，它可满足了绝大部分用途的需要，包括文字、图形、表格处理及精密科学计算等多方面的需要。典型产品有Intel 80386，Intel 80486，MC68020，MC68030、Z-80000等。特别是1993年Intel公司推出Pentium微处理器之后，使32位微处理器技术进入一个崭新阶段。他不仅继承了其前辈的所有优点而且在许多方面有新的突破，同时也满足了人们对图形图像、实时视频处理、语言识别、大流量客户机／服务器应用等应用领域日益迫切的需求。

（5）64位微机：64位微机使用64位的微处理器作CPU，这是目前的各个计算机领军公司争相开发的最新产品。其实高档微处理器早就有了64位字长的产品。只是价格过高，不适合微型计算机使用，通常用在工作站或服务器上。现在，是到了64位微处理器进入微型计算机领域的时机了。估计Intel公司和HP公司会在2003年推出他们合作研制的第一款用于微型机的64位微处理器。相信64位微处理器会将微型计算机推向一个新的阶段。
从 32位到 64 位架构的改变是一个根本的改变，因为大多数操作系统必须进行全面性修改，以取得新架构的优点。其它软件也必须进行移植，以使用新的性能；较旧的软件一般可借由硬件兼容模式（新的处理器支持较旧的 32 位版本指令集）或软件模拟进行支持。或者直接在 64 位处理器里面实作 32 位处理器内核（如同 Intel 的 Itanium 处理器，其内含有 x86 处理器内核，用来执行 32 位 x86 应用程序）。支持 64 位架构的操作系统，一般同时支持 32 位和 64 位的应用程序。
明显的例外是 AS/400，其软件执行在虚拟的指令集架构，称为 TIMI（技术独立机器界面），它会在执行之前，以低阶软件转换成本地机器码。低阶软件必须全部重写，以搬移整个 OS 以及所有的软件到新的平台。例如，当 IBM 转移较旧的 32/48 位“IMPI”指令集到 64 位 PowerPC（IMPI 完全不像 32 位 PowerPC，所以这比从 32 位版本的指令集转移到相同指令集的 64 位版本的规模还要庞大）。
64 位架构无疑可应用在需要处理大量数据的应用程序，如数码视频、科学运算、和早期的大型数据库。在其它工作方面，其 32 位兼容模式是否会快过同等级的 32 位系统，这部分已有很多争论。在 x86-64 架构（AMD64 和 Intel 64）中，主要的 32 位操作系统和应用程序，可平滑的执行于 64 位硬件上。
Sun 的 64 位 Java虚拟机的启动速度比 32 位虚拟机还慢，因为 Sun 仍假定所有的 64 位机器都是服务器，而且只有为 64 位平台实作“服务器”编译器（C2）。“客户端”编译器（C1）产生较慢的代码，不过编译较快速。所以尽管在 64 位 JVM 的 Java 程序在一段很长的周期会执行的较好（一般为长时间运作的“服务器”应用程序），它的启动时间可能更久。对于短生命期的应用程序（如 Java 编译器 javac） 增加启动时间可控制执行时间，使 64 位的 JVM 整体变慢。
应当指出，在比较 32 位和 64 位处理器时，速度并不是唯一的考量因素。应用程序，如多任务、应力测试（stress testing）、丛集（clustering）（用于HPC）可能更适合 64 位架构以正确部署。为了以上原因，64 位丛集已广泛部署于大型组织，如 IBM、Vodafone、HP、微软本回答被提问者采纳