Переход на 64-разрядную архитектуру

Введение

Переход с 16-рязрядной архитектуры на 32-разрядную многими рядовыми пользователями был просто не осознан. Чипы 64-бит RISC-процессоров вышли на рынок еще в конце 90-х. Тогда это были типично серверные процессоры, причем уже широко известные узкому кругу специалистов.

За несколько лет у пользователей сложились мифы и представления о скачке в разрядности процессора, вплоть до того, что переход на 64-бит означает двукратный прирост производительности! Впрочем, до сих пор использование 64-бит процессоров в компьютерных технологиях ограничивается серверами и мощными рабочими станциями. Заказчики подобных машин абсолютно четко представляют себе, что им требуется и на что способно такое оборудование.

С появлением Athlon-64, 64-битные процессоры претендуют на использование в персональных компьютерах, так что нужно уточнить, что они из себя представляют, как работают, и отделить некоторые мифы от истины.

Напомним основы работы процессоров и историю наращивания их разрядности - это послужит той необходимой платформой, от которой будет отталкиваться весь последующий анализ. Первым Intel-микропроцессором был 4004, 4-бит разрядности. Это означало, что процессорные регистры общего назначения могли хранить лишь числа такой размерности, ALU (arithmetic logic unit) - модуль, выполняющий вычисления с целыми числами, мог их обрабатывать, процессор мог использовать 4-бит числа при адресации к блокам памяти. То есть, к примеру, для инструкций, работающих с целыми числами, были доступны лишь значения от -7 до 8. Очевидно, маловато для любой арифметической операции. Справедливости ради следует сказать, что предусматривалось внешнее сцепление чипов в многоразрядные конструкции и соответствующее программное обеспечение позволяло обеспечивать вычисления на таком процессоре.

Впрочем, уже очень скоро появился на свет 8-бит 8008 (-127 - 128); скоро его сменил 16-бит 8086 и 80286 (-32768 - 32767), а уже в 1986 году мы увидели 80386 процессор, впервые реализовавший 32-бит режим работы, что дало возможность работы с числами свыше двух миллиардов.

Корпорация Intel, объявляя разработку новой архитектуры IA-64 (Merced-Itanium), учитывала, что с повсеместным распространением высокоуровневого интерфейса программирования и практически полным отказом от использования языка Ассемблера в сегодняшней программной индустрии (даже BIOS стали писать на С) переход на новую систему команд может произойти и более безболезненно, чем 30 лет назад, несмотря даже на гораздо больший объем накопленного программного обеспечения. Теперь совместимость на уровне языка Ассемблера уже не требуется, а совместимость на уровне языка высокого уровня достигается путем написания соответствующего компилятора.

AMD же, напротив, объявила о приверженности существующего набору команд даже в своем новом 64-разрядном процессоре.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: