x86架构是从20世纪70年代早期的8008演变而来的，当时，内存字节和操作码空间都非常宝贵;只有3位被预留给（当时）A，B，C，D，E，F，（和IIRC）H和L寄存器，都是8位。（我记得那些机器编程有多痛苦，有多慢！你必须在内存读或写之前用内存地址加载H和L！）
从那时起，英特尔通过8080，8086，80186，80286，80386，80486架构发展了指令集，将寄存器扩展到16位和32位，但仍然使用相同的3位来选择寄存器。
直到AMD设计了一个64位版本的80486架构，第四个寄存器位才被添加，（因为现在存储器和因此操作码字节是廉价的）指令前缀字节。该前缀字节实质上将“8”加到由那些相同的3个传统寄存器位选择的寄存器号;这意味着“寄存器号”分散在整个指令中，这使得解码器很难看，但晶体管现在也很便宜。
16个寄存器的借口是“寄存器压力”。理想的CPU将在其寄存器中完成所有必要的运算，总是有足够的寄存器，所以有时不必溢出（稍后存储和重新加载）寄存器到内存中，为另一个计算腾出空间。测量（和经验）已经表明8个寄存器实际上不足以避免这种溢出，并且由于溢出触及存储器，它们大大降低了处理器的速度。我认为32是考虑（仔细测量）是绰绰有余的寄存器，但这将需要 2 位，和16是足够接近理想的是非常实用的。而且，AMD有一段时间能够使用他们的64位产品，和16个寄存器，而不仅仅是8，有效的高科技营销功能。
Intel发现他们在64位处理器战争中输给了AMD，试图生产自己的x86的64位扩展，但微软表示他们支持AMD指令集，并且不支持两种不同的x86 64位指令集。Intel放弃了，现在基本上拥有与AMD提供的相同的基本64位指令集。
你会发现这些CPU的最新版本有16和32（我认为）寄存器的向量寄存器集;操作码位现在便宜得多，指令提取速率令人难以置信。

我记得，1978年的8086有几万个晶体管，正因为如此，所有的指令都是微编码的。这意味着要将16位处理器的功能硬塞进等式中，需要做出大量的妥协。迄今为止最成功的16位处理器是数字设备公司的PDP-8086在16位寄存器中的4个寄存器中增加了8个字节的寄存器。
即使是地址转换也是微编码的。一条指令所需的平均周期为17。由于更多的晶体管（以及一个不完全微编码的地址转换单元），286将其降低到7，386降低到4.4，486降低到1.8。在此期间，时钟速度从5 MHz提高到100 MHz（在486 DX-3中）。
8086是为实时应用而设计的，更少的寄存器意味着更快的中断处理和任务切换。应该从它的历史背景中来看待它，而不是与今天的32位、32寄存器RISC处理器进行比较。
386是第一个支持32位的处理器，这是8086之后的十年。仍然只有八个通用寄存器具有16位子寄存器，其中四个具有8位子寄存器。
有一个点，8寄存器，32位架构不能通过扔在它更快的晶体管.或者，更确切地说，在规模上是改进8寄存器，32位解决方案使用更多的晶体管与扩展到16个寄存器的64位，每个和实施修订的指令集.后者赢了.

你可以很容易地解释它自己.要解决8寄存器，你只需要3位，这是什么是可用的汇编语言命令格式.由于64命令是两倍大，它有6位.在这里查看更多What is the size of each asm instruction?
因此，如果您的最短指令长度为1字节，则只有8位。因此，如果您需要将命令从一个寄存器移动到另一个寄存器，则需要将以下内容保留在8位中：
1.操作码
1.源地址
1.目的地地址
由于源地址和指定地址各占用3位，因此消耗了6位，并且您只有2位用于实际操作，总共4个操作，如移动，添加，子和交换。