технологія amd64
технологія AMD64
Восьме покоління процесорів AMD засноване на абсолютно новій технології AMD64, яка істотно розширює традиційну архітектуру x86. В результаті досягається не тільки збільшення загальної продуктивності, але і забезпечується масштабованість і гнучкість системи. Перехід на 64-розрядні обчислення дає індустрії нові можливості для зростання.
Перевагами нової архітектури зможуть скористатися в першу чергу програми, вимогливі до швидкості обробки великих масивів даних: високопродуктивні сервери, САПР, системи управління базами даних, потужні обчислювальні комплекси.
архітектура
Стратегічний підхід AMD до переходу на 64-бітові обчислення грунтується на забезпеченні сумісності з існуючими 32-розрядними додатками і операційними системами і одночасно, можливості використовувати 64-розрядні додатки, там, де це необхідно.
Порівняльні характеристики архітектури AMD64 і інших 64-бітних рішень, присутніх в даний час на ринку, наведені в таблиці.
Intel 64-бітові рішення
Повна сумісність з існуючою архітектурою x86
Набір інструкцій несумісний з існуючою x86 архітектурою
Висока продуктивність в 32-бітному та в 64-бітному режимі
Низька продуктивність в 32-бітному режимі. Майбутній розвиток зосереджено тільки на збільшенні продуктивності в 64-бітному режимі.
Забезпечує плавний перехід до нової архітектури в міру необхідності
Змушують переходити на 64-бітові обчислення, навіть коли це не потрібно.
Дозволяє зберегти інвестиції в існуючі 32-бітові додатки, засоби і бази даних
Вимагає подвоєних інвестицій: 2 набору інструкцій, 2 операційних середовища, 2 набору прикладних програм, 2 команди розробників і підтримки
Повна підтримка 16-, 32- і 64-розрядних додатків, що працюють одночасно
Підтримка 16- і 32-розрядних додатків тільки в режимі програмної або апаратної емуляції
Необхідно переробляти 32-розрядний код для отримання максимальної продуктивності. Протягом часу переходу необхідно управляти двома версіями програмного коду.
Архітектура AMD64 розширює існуючу x86 архітектуру, вводячи кілька режимів виконання коду в залежності від виконуваного завдання.
Режими виконання коду
Режим "Long mode". Режим "Long mode" реалізує головна перевага нової технології. Він має два підрежиму: 64-бітний режим і режим сумісності.
Режим "Long mode" має такі особливості:
сторінкове управління пам'яттю;
обмежена підтримка сегментації;
механізм перемикання завдань архітектури x86 не підтримує;
застарілий реальний режим і режим Virtual-8086 не підтримуються, підтримуються тільки 64-бітові додатки і 16- і 32-бітові додатки захищеного режиму.
64-бітний режим підтримує всі нові можливості процесора:
розширення регістрів, доступні за допомогою нового префікса (REX):- 8 нових регістрів загального призначення (R8 - R15);
- розширення всіх регістрів загального призначення до 64 біт;
- 8 нових 128-бітних регістрів SSE (XMM8 - XMM15);
64-розрядний покажчик команд (RIP);
Режим "Legacy mode". На додаток до режиму "Long mode" архітектура підтримує режим "Legacy mode", який зберігає повну двійкову сумісність з існуючими 16- і 32-розрядних додатками і операційними системами. Режим "Legacy mode" повністю сумісний з існуючої 32-розрядної реалізацією архітектури x86.
Крім того, технологія AMD64 відкриває нові можливості по оптимізації програмного коду для розробників програм.
Класична архітектура x86 має досить малу кількість регістрів загального призначення, що стримує можливість розпаралелювання обчислень. Частий обмін даними між регістрами і кешем процесора зменшує продуктивність і ускладнює програмний код. В архітектуру AMD64 додано 8 нових регістрів, що відкриває нові перспективи для вдосконалення обчислювальної обробки.
Повна апаратна підтримка класичної системи команд x86 (включаючи розширені набори команд SSE, SSE2, MMXФ, 3DNow! Ф) дозволяє почати експлуатацію AMD64 систем, не чекаючи появи 64-бітових версій всього використовуваного програмного забезпечення. Відсутність необхідності купувати нові версії додатків, яким не потрібна 64-бітна технологія, зберігає кошти, вкладені в програмне забезпечення.