仅设64位寄存器的全新64位指令集CPU是否具备合理性？

答案是完全合理，从硬件设计、软件适配以及现代计算需求三个维度来看，这种设计都有显著优势：

• 简化硬件与指令集：移除8/16/32位寄存器及对应的位宽相关指令后，CPU的译码单元、寄存器文件设计会大幅简化。不需要处理不同位宽寄存器的别名映射（比如EAX和RAX的关联），减少硬件逻辑的复杂度，降低芯片面积和功耗，同时也能减少指令译码阶段的延迟。
• 适配现代计算场景：当前主流的操作系统、应用程序均以64位环境为核心目标，8/16位数据的使用场景已经极为罕见。即使需要处理窄数据，完全可以通过64位寄存器的掩码操作实现——比如要处理8位数据，直接在64位寄存器中运算，最后用AND $0xFF, %rax这类指令截取结果，性能损失几乎可以忽略，甚至因为无需切换位宽模式，运算效率反而更高。
• 构建纯净软件生态：由于明确不做向后兼容，软件工具链（编译器、链接器等）可以完全围绕64位寄存器架构开发，不需要为旧有位宽寄存器做适配逻辑，避免了兼容代码带来的冗余，能更快构建出高效、统一的新生态。

当然，这种设计在极端依赖窄数据密集运算的场景（比如某些专用嵌入式传感器处理）可能会有轻微的寄存器空间浪费，但通过数据打包等软件优化手段就能有效缓解，整体影响非常有限。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kladskull