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64位版本为什么叫AMD64,而不是intel64

17 09月
作者:admin|分类:资讯百科

X86

X86架构(The X86 architecture)是微处理器执行的计算机语言指令集,指一个intel通用计算机系列的标准编号缩写,也标识一套通用的计算机指令集合。

1978年6月8日,Intel发布了新款16位微处理器“8086”,也同时开创了一个新时代:x86架构诞生了。
在40年的发展史中,x86家族不断壮大,从桌面转战笔记本、服务器、超级计算机、编写设备,期间还挫败或者限制了很多竞争对手的发展,让不少处理器厂商及其架构技术成为历史名字,即使有些封闭发展的也难以为继,比如苹果就已经放弃PowerPC了。

AMD64 / X86-64

x86-64有时会简称为“x64”,是64位微处理器架构及其相应指令集的一种,也是Intel x86架构的延伸产品。“x86-64”1999由AMD设计,AMD 首次公开 64 位集以扩充给 IA-32,称为 x86-64(后来改名为 AMD64)。 AMD64架构在IA-32上新增了64位寄存器,并兼容早期的16位和32位软件,可使现有以x86为对象的编译器容易转为AMD64版本。
由于AMD64和Intel64基本上一致,很多软硬件产品都使用一种不倾向任何一方的词汇来表明它们对两种架构的同时兼容。出于这个目的,AMD对这种CPU架构的原始称呼 - “x86-64”被不时地使用,还有变体“x86_64”。其他公司如微软和Sun在营销资料中使用“x64”作为对“x86-64”的缩写。
许多操作系统及产品,尤其那些是在Intel进入这块市场之前就引入“x86-64”支持的,使用“AMD64”或“amd64”同时指代AMD64和Intel64。

EM64T

Intel的EM64T技术,EM64T技术官方全名是Extended Memory 64 Technology,中文解释就是扩展64bit内存技术。
EM64T本质上和AMD64一样都是IA-32的增强版本,Xeon借助于EM64T可实现高达1TB(40bit)的物理内存寻址和256TB(48bit)的虚拟内存寻址,并且良好地支持现有32位x86代码的执行,这一点跟AMD64无异,同时也是Intel开发EM64T的出发点—让现有的x86指令集能够执行64位代码,而继续保持对32位代码的良好兼容。

IA-64

Intel在之前已在Itanium处理器上使用了自家的64位IA-64技术,虽然说Intel 64也是64位,但两者并不兼容,即IA-64的软件不能直接在Intel 64上运行。Intel 64所用的x86-64是IA-32指令集的延伸,而IA-64则是另一款独立的架构,没有任何IA-32的影子。虽然IA-64可通过模拟来运行IA-32的指令,但指令在运行前需经转换,才能在IA-64上运行,导致其速度变慢。由于x86-64是从IA-32派生而来,因此运行IA-32与64位程序的表现也显得绰绰有余。

目前市场上Intel兼容处理器可以实现64位计算的主要有3种:
1) Intel IA64,基于安腾2处理器,不兼容32位应用,软件相对本模式的版本叫 xxx for Itanium 。
2) Intel EM64T,基于Xeon DP “Nocona”和MP处理器,兼容32位应用,软件相对本模式的版本叫 xxx for x86-64或者amd64。
3) AMD AMD64,基于Opteron处理器,兼容32位应用,软件相对本模式的版本叫 xxx for x86-64或者amd64。


ADM64和i386,两者的区别是什么?

i386=Intel 80386。其实i386通常被用来作为对Intel(英特尔)32位微处理器的统称。

AMD64,又称“x86-64”或“x64”,是一种64位元的电脑处理器架构。它是建基于现有32位元的x86架构,由AMD公司所开发。

x86架构首度出现在1978年推出的Intel 8086中央处理器,它是从Intel 8008处理器中发展而来的,而8008则是发展自Intel 4004的。Intel之后又推出了包括80186、80286、80386以及80486。 在设计上,这些后续的处理器使用的指令集都是在8086的基础上添加新支持的指令进行改进的,因此可以说都是向下兼容的(backward compatibie),即能再8086上运行的程序在80486上也一定能运行。由于都是以86结尾(不过8088也是x86),所以把这一系列的指令集称之为x86指令集(架构)。

准确的来讲,x86这一术语并不是指的某一个(具体CPU使用的)具体的指令集,而是在8086(的指令集)基础上发展而来 的所有指令集的泛称。

实际上,在80486以后Intel推出的绝大多数CPU都是“x86”的,包括Pentium 、Pentium Pro 、Pentium MMX ,Pentium 2 ,还有后面的Pentium 3、Pentium 4 、Pentium D 、Core 全系列,(x86系列的) Xeon。

另外,使用x86架构的处理器制造商远非Intel一家,最著名的就是AMD,其他的还有VIA,Cyrix。

可以说,x86架构就是桌面级CPU的标准,你能买到的品牌或者组装的PC,几乎没有不是x86 CPU的。不过虽说都是x86的,但只能说明使用的指令集是兼容8086的,除8086指令集之外的其他指令支持情况就不一样;其内部实现的微体系结构 microarchitecture显然也是各自不同,就好比Linux和Unix虽然都是POSIX兼容的OS,都有fork这个系统调用,但是这个调 用的实现确实各不相同。

从1985年80386开始,intel通过对x86架构进行32位的扩展,实现了32位CPU,而之前的都是16位。Intel把支持32位的 x86指令集架构命名为ia-32(Intel Architecture 32bit)。

实际上由于32位x86处理器的统治性,术语“x86”几乎等于IA-32,即32位的x86或x86-32,例如Windows和 Linux发行版的32位命名都是x86(而不是x86-32或ia-32)。

后来的“x86-64”名称也继续强化了这种约定方式。这里还是要强调 x86是一系列架构的泛称,支持16位、32位和64位的指令都有。

该来的还是会来,在1999年,AMD宣布了x86-64架构。其实现方式与之前的80386思路一致,继续对IA-32扩展,增加64位通用寄存器、证书预算单元和逻辑操作,支持64位虚地址;向前兼容ia-32。

2003年第一款x86-64处理器发布,AMD Operon。同时AMD也将x86-64正式命名为AMD64。这下Intel彻底2B了(原因后面说),以前都是AMD小弟追随者Intel大哥的脚步,如今AMD先实现了64位民用桌面级CPU。

其实Intel也有其64位计划,在2004年的IDF上,Intel承认其64 位计划,命名为ia-32e,即ia-32 extension,之后又改成EM64T,Extended Memory 64 Technology,最终命名为Intel64。 实际上EM64T与AMD64几乎相同。

早期EM64T不兼容AMD64的少量指令,但是由于AMD在64位技术中的领先地位,Intel2005年不得不宣布将完全兼容AMD64。

所以现在装的64位版本操作系统从没有说是面向Intel还是AMD的。不过在称谓上,大多数厂商还是使用 x86-64(x86_64,或者就是x64)来称呼此架构,从而保持中立。

“i386“和”i486″作为Intel 80386和80486处理器的别名是比较显然的。由于不能使用数字作为注册商标,而且也需要一个正式的名称命名,从586开始就变为Pentium了, 这时候i586就作为了最原始Pentium的微处理架构“P5”的别名,同样的i686对P6(Pentium Pro使用),i786对应P68,或NetBurst架构。

在我看来,在软件包的命名上使用“i某86”时应该是说适用于使用这一代微架构的CPU。但微架构是硬件上事,因此还是在说明适用对应CPU使用的 指令集。比如,i386对应IA-32,并且由于兼容性肯定适用于i486~i686;i686不仅适用Pentium Pro,也适用K7架构的Athlon。

前文提到Intel在AMD推出民用64位技术后很被动。其实Intel也有64位x86 CPU的计划,但是由于对于这个市场的不重视,认为需求不足,一直不见面世。而在对64位需求更加强劲的企业服务器和高性能计算市场上,1994年HP就和 Intel合作开始开发一款与x86架构完全没关系的全新的IA-64架构。显然IA-64不兼容x86-64更别说IA32,IA64天生就是64位,基于显式并行指令运算(EPIC)。

2001年第一款IA-64架构的处理器Itanium安腾发布。可见,IA-64跟IA-32在实现上没有什么关系,跟x86-64也是完全并行的两种 架构,x86架构的Intel的Xeon就是Intel Itanium的竞争对手之一。后来Intel把IA-64也干脆改称为Intel Itanium架构。




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