8086 стал первым процессором x86 - Intel к тому времени уже выпустила модели 4004, 8008, 8080 и 8085. Этот 16-битный процессор мог работать с 1 Мбайт памяти по внешней 20-битной адресной шине. Тактовая частота, выбранная IBM (4,77 МГц) была довольно низкой, и к концу своей карьеры процессор работал на 10 МГц.
Первые ПК использовали производную процессора 8088, которая имела всего 8-битную внешнюю шину данных. Что интересно, системы управления в американских шаттлах используют процессоры 8086, и NASA пришлось в 2002 году покупать процессоры через eBay, поскольку Intel их больше не производила.
| Intel 8086 | |
| Кодовое название | Н/Д |
| Дата выпуска | 1979 |
| Архитектура | 16 битов |
| Шина данных | 16 битов |
| Шина адреса | 20 битов |
| Макс. объём памяти | 1 Мбайт |
| Кэш L1 | Нет |
| Кэш L2 | Нет |
| Тактовая частота | 4,77-10 МГц |
| FSB | Равная частота CPU |
| FPU | 8087 |
| SIMD | Нет |
| Техпроцесс | 3 000 нм |
| Число транзисторов | 29 000 |
| Энергопотребление | Н/Д |
| Напряжение | 5 В |
| Площадь кристалла | 16 мм² |
| Сокет | 40-контактный |
Выпущенный в 1982 году, процессор 80286 был в 3,6 раза быстрее 8086 на той же тактовой частоте. Он мог работать с памятью объёмом до 16 Мбайт, но 286 всё ещё оставался 16-битным процессором. Он стал первым процессором x86, оснащённым диспетчером памяти (memory management unit, MMU), который позволял работать с виртуальной памятью. Подобно 8086, процессор не содержал блока работы с плавающей запятой (floating-point unit, FPU), но мог использовать чип-сопроцессор x87 (80287). Intel выпускала 80286 на максимальной тактовой частоте 12,5 МГц, хотя конкурентам удалось добиться 25 МГц.
| Intel 80286 | |
| Кодовое название | Н/Д |
| Дата выпуска | 1982 |
| Архитектура | 16 битов |
| Шина данных | 16 битов |
| Шина адреса | 24 бита |
| Макс. объём памяти | 16 Мбайт |
| Кэш L1 | Нет |
| Кэш L2 | Нет |
| Тактовая частота | 6-12 МГц |
| FSB | Равная частоте CPU |
| FPU | 80287 |
| SIMD | Нет |
| Техпроцесс | 1500 нм |
| Число транзисторов | 134 000 |
| Энергопотребление | Н/Д |
| Напряжение | 5 В |
| Площадь кристалла | 49 мм² |
| Сокет | 68-контактный |
386: 32-битный и с кэш-памятью
 |
Intel 80836 стал первым процессором x86 с 32-битной архитектурой. Вышло несколько версий этого процессора. Две наиболее известные: 386 SX (Single-word eXternal), который использовал 16-битную шину данных, и 386 DX (Double-word eXternal) с 32-битной шиной данных. Можно отметить ещё две версии: SL, первый процессор x86 с поддержкой кэша (внешнего) и 386EX, который использовался в космической программе (например, телескоп "Хаббл" использует этот процессор).
| Intel 80386 DX | |
| Кодовое название | P3 |
| Дата выпуска | 1985 |
| Архитектура | 32 бита |
| Шина данных | 32 бита |
| Шина адреса | 32 бита |
| Макс. объём памяти | 4096 Мбайт |
| Кэш L1 | 0 кбайт (иногда присутствует контроллер) |
| Кэш L2 | Нет |
| Тактовая частота | 16-33 МГц |
| FSB | Равная частоте CPU |
| FPU | 80387 |
| SIMD | Нет |
| Техпроцесс | 1500-1000 нм |
| Число транзисторов | 275 000 |
| Энергопотребление | 2 Вт @ 33 МГц |
| Напряжение | 5 В |
| Площадь кристалла | 42 мм² @ 1 мкм |
| Сокет | 132 контакта |
Процессор 486 для многих стал знаковым, поскольку с него началось знакомство с компьютером целого поколения. На самом деле, знаменитый 486 DX2/66 долгое время считался минимальной конфигурацией для геймеров. Этот процессор, выпущенный в 1989 году, обладал рядом новых интересных функций, подобно встроенному на кристалл сопроцессору FPU, кэшу данных и впервые представил множитель. Сопроцессор x87 был встроен в линейку 486 DX (не SX). В процессор был интегрирован кэш первого уровня объёмом 8 кбайт (сначала со сквозной записью/write-through, затем с обратной записью/write-back с чуть более высокой производительностью). Существовала возможность добавления кэша L2 на материнскую плату (работал на частоте шины).
Второе поколение 486 процессоров обзавелось множителем CPU, поскольку процессор работал быстрее, чем FSB, появились версии DX2 (множитель 2x) и DX4 (множитель 3x). Ещё один анекдот: "487SX", продаваемый как FPU для 486SX, представлял собой, по сути, полноценный процессор 486DX, который отключал и заменял оригинальный CPU.
| Intel 80486 DX | |
| Кодовое название | P4, P24, P24C |
| Дата выпуска | 1989 |
| Архитектура | 32 бита |
| Шина данных | 32 бита |
| Шина адреса | 32 бита |
| Макс. объём памяти | 4096 Мбайт |
| Кэш L1 | 8 кбайт |
| Кэш L2 | На материнской плате (на частоте FSB) |
| Тактовая частота | 16-100 МГц |
| FSB | 16-50 МГц |
| FPU | На кристалле |
| SIMD | Нет |
| Техпроцесс | 1000-800 нм |
| Число транзисторов | 1 185 000 |
| Энергопотребление | Н/Д |
| Напряжение | 5 В - 3,3 В |
| Площадь кристалла | 81 - 67 мм² |
| Сокет | 168 контактов |
У DX4 было 16 кбайт кэша и больше транзисторов - 1,6 млн. Этот процессор, изготавливаемый по 600-нм техпроцессу с площадью кристалла 76 мм², потреблял меньше энергии, чем оригинальный 486 (при напряжении 3,3 В).
Pentium, представленный в 1993 году, был интересен по многим причинам. Он стал первым процессором x86, с которым было решено отказаться от традиционных модельных номеров в пользу звучного названия, поскольку Intel не могла создать торговую марку только на одних числах. Кроме того, процессор прославился своей ошибкой. На Pentium первого поколения некоторые операции деления приводили к выдаче неверного результата. Intel заменила процессор, но ущерб компании был нанесён немалый. Ошибка, которая проявляла себя очень редко, вызвала настоящую шумиху в ИТ-прессе.
Pentium продавался в трёх разных линейках, первая была без множителя CPU, вторая - с множителем (включая знаменитый Pentium 166), а последняя обзавелась набором инструкций SIMD для x86 под названием MMX. У Pentium MMX был увеличен размер кэша L1, а также сделаны другие мелкие улучшения. Процессор Pentium стал первым x86 от Intel, способным выполнять две инструкции параллельно. У этих процессоров кэш L2 располагался на материнской плате (он работал на частоте FSB).
| Intel Pentium (MMX) | ||
| Кодовое название | P5, P54 | |
| Дата выпуска | 1993 | 1997 |
| Архитектура | 32 бита | 32 бита |
| Шина данных | 64 бита | 64 бита |
| Шина адреса | 32 бита | 32 бита |
| Макс. объём памяти | 4096 Мбайт | 4096 Мбайт |
| Кэш L1 | 8 + 8 кбайт | 16 + 16 кбайт |
| Кэш L2 | Материнская плата (на частоте FSB) | |
| Тактовая частота | 60-200 МГц | 133-300 МГц |
| FSB | 50-66 МГц | 60-66 МГц |
| FPU | На кристалле | На кристалле |
| SIMD | Нет | MMX |
| Техпроцесс | 800-600-350 нм | 350 нм |
| Число транзисторов | 3,1-3,3 млн. | 4,5 млн. |
| Энергопотребление | 8-16 Вт | 4-17 Вт |
| Напряжение | 5 - 3,3 В | 2,8 В |
| Площадь кристалла | 294-163-90 мм² | 141 мм² |
| Сокет | Socket 4, 5 or 7 | Socket 7 |
Позвольте дать небольшое пояснение по поводу ошибки Pentium: некоторые вычисления на FPU приводили к ошибочному результату. Ошибка появлялась редко - хотя разные источники дают разные оценки по поводу того, насколько редко - и Intel заменила дефектные процессоры бесплатно. Ниже приведён пример ошибки Pentium.
4195835,0/3145727,0 = 1,333 820 449 136 241 002 (правильный результат)
4195835,0/3145727,0 = 1,333 739 068 902 037 589 (неправильный результат на дефектном Pentium)
Pentium Pro, выпущенный в 1995 году, стал первым процессором x86, способным работать с объёмом памяти более 4 Гбайт благодаря расширению Physical Address Extension (PAE), то есть переходу на 36-битное адресное пространство, позволявшее адресовать 64 Гбайт ОЗУ. Что интересно, этот процессор оказался первым с архитектурой P6 (в принципе, в какой-то мере архитектура Core 2 наследована от неё) и также стал первым CPU x86, который содержал кэш L2 на процессоре, а не на материнской плате. По сути, кэш-память от 256 кбайт до 1 Мбайт располагалась рядом с CPU, в той же упаковке, но не на одном кристалле, и работала на той же частоте, что и CPU.
У процессора были некоторые проблемы с производительностью. Он прекрасно работал с 32-битными приложениями, но оказался намного медленнее с программным обеспечением, которое было написано в 16-битном коде (как некоторые части Windows 95). Причина была простая: доступ к 16-битным регистрам вызывал проблемы с управлением 32-битными регистрами, что отменяло преимущества внеочередной архитектуры Pentium Pro
| Intel Pentium Pro | |
| Кодовое название | P6 |
| Дата выпуска | 1995 |
| Архитектура | 32 бита |
| Шина данных | 64 бита |
| Шина адреса | 36 битов |
| Макс. объём памяти | 64 Гбайт |
| Кэш L1 | 8 + 8 кбайт |
| Кэш L2 | Внешний, 256-1024 кбайт (на частоте CPU) |
| Тактовая частота | 150-200 МГц |
| FSB | 60-66 МГц |
| FPU | Встроенный |
| SIMD | Н/Д |
| Техпроцесс | 600-350 нм |
| Число транзисторов | 5 500 000 + кэш |
| Энергопотребление | 29-47 Вт |
| Напряжение | 3,3 В |
| Площадь кристалла | 306-196 мм² + кэш |
| Сокет | Socket 8 |
Площадь кристалла с кэшем составляла 202 мм² (256 кбайт на 500 нм), 242 мм 2 (512 кбайт на 350 нм) или 484 мм 2 (1 Мбайт на 350 нм). Число транзисторов в кэше составляло 15,5 млн. (256 кбайт), 31 млн. (512 кбайт) или 62 млн. (1 Мбайт).
Выпущенный в 1997, процессор Pentium II являлся адаптацией Pentium Pro для массового рынка. Он был очень похож на Pentium Pro, но кэш-память различалась. Вместо использования кэша на той же частоте, что и процессор (это было дорого), 512 кбайт кэша L2 работали на половинной частоте. Кроме того, Pentium II оставил классический сокет в пользу картриджа, содержащего процессор и кэш второго уровня, который теперь размещался в картридже, а не на материнской плате или упаковке процессора.
Среди новых функций по сравнению с Pentium Pro можно отметить поддержку MMX (SIMD) и удвоенный размер кэша L1. Первый Pentium III (Katmai) был очень похож на Pentium II. Выпущенный в 1999 году, он добавил поддержку инструкций SSE (SIMD), но в остальном остался идентичен.
| Intel Pentium II and III | |
| Кодовое название | Klamath (Pentium II 0,35 мкм), Deschutes (Pentium II 0,25 мкм), Katmai (Pentium III) |
| Дата выпуска | 1997, 1998, 1999 |
| Архитектура | 32 бита |
| Шина данных | 64 бита |
| Шина адреса | 36 битов (32 бита на P III) |
| Макс. объём памяти | 64 Гбайт (4 Гбайт на P III) |
| Кэш L1 | 16 + 16 кбайт |
| Кэш L2 | Внешний, 512 кбайт (1/2 частоты CPU) |
| Тактовая частота | 233-300 МГц (Klamath), 300-450 МГц (Deschutes), 450-600 МГц (Klamath) |
| FSB | 66-100-133 МГц |
| FPU | Встроенный |
| SIMD | MMX (SSE) |
| Техпроцесс | 350 нм (Klamath), 250 нм (Deschutes, Katmai) |
| Число транзисторов | 7 500 000 + кэш (Pentium II), 9 500 000 + кэш (Pentium III) |
| Энергопотребление | 25-35 Вт |
| Напряжение | 2,8 В (0,35 мкм), 2 В (0,25 мкм) |
| Площадь кристалла | 204 мм² (0,35 мкм), 131 мм 2 (0,25 мкм), 128 мм 2 (PIII) + кэш |
| Сокет | Slot 1 |
Pentium II и III оснащались 512 кбайт кэша L2 (31 млн. транзисторов). Но одна разновидность процессора Pentium II оснащалась кэшем L2 объёмом 256 кбайт на кристалле - Pentium II Mobile Dixon. Он использовал 180-нм техпроцесс и был существенно быстрее, чем настольные версии.
В конце 90-х годов Intel выпустила две широко известных марки процессоров: Celeron и Xeon. Первый был нацелен на "бюджетный" рынок, а последней - на серверы и рабочие станции. Первый Celeron (Covington) представлял собой Pentium II без кэша второго уровня и давал слишком низкую производительность, а Pentium II Xeon, напротив, оснащался кэшем большого объёма. Обе марки до сих пор существуют: Celeron для рынка начального уровня (как правило, со сниженным размером кэша и менее скоростной FSB) и Xeon для серверов (с быстрой FSB, иногда с большим кэшем и более высокими тактовыми частотами).
Intel быстро добавила к Celeron 128 кбайт кэша второго уровня в модели Mendocino. Celeron 300A славился своими прекрасными возможностями разгона, позволяя достигать прирост частоты 50% или больше по сравнению со штатной частотой - весьма немало в то время.
| Intel Celeron и Intel Xeon | ||
| Кодовое название | Covington, Mendocino | Drake |
| Дата выпуска | 1998 | 1998 |
| Архитектура | 32 бита | 32 бита |
| Шина данных | 64 бита | 64 бита |
| Шина адреса | 32 бита | 36 битов |
| Макс. объём памяти | 4 Гбайт | 64 Гбайт |
| Кэш L1 | 16 + 16 кбайт | 16 + 16 кбайт |
| Кэш L2 | 0 кбайт/128 кбайт (встроенный, на частоте CPU) | Внешний, 512 - 2408 кбайт (на частоте CPU) |
| Тактовая частота | 266-300 МГц/300-533 МГц | 400-450 МГц |
| FSB | 66 МГц | 100 МГц |
| FPU | Встроенный | Встроенный |
| SIMD | MMX | MMX |
| Техпроцесс | 250 нм | 250 нм |
| Число транзисторов | 7 500 000/19 000 000 | 7 500 000 + кэш |
| Энергопотребление | 16-28 Вт | 30-46 Вт |
| Напряжение | 2 В | 2 В |
| Площадь кристалла | 131 мм²/154 мм 2 | 131 мм² + кэш |
| Сокет | Slot1/Socket 370 PPGA | Slot 2 |
Подобно Pentium II, процессор Xeon обладал внешним кэшем L2 внутри картриджа процессора. Его ёмкость составляла от 512 кбайт до 2 Мбайт, а число транзисторов - от 31 до 124 млн.
Pentium III достигает 1 ГГц
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
Pentium III Coppermine стал первым серийным процессором x86, который смог достичь частоты 1 ГГц; была выпущена даже версия на 1,13 ГГц, но она быстро покинула рынок из-за проблем со стабильностью. Новая версия Pentium III отличалась улучшенным кэшем второго уровня - теперь он "поселился" на кристалл. Он был быстрее, чем 512 кбайт внешнего кэша на первой модели, и в то время рекламировался как функция, увеличивающая скорость работы в Интернете. Процессор был выпущен ещё в трёх версиях: серверной (Xeon), начального уровня (Celeron) и мобильной (с первым вариантом технологии SpeedStep).
| Intel Pentium III | |
| Кодовое название | Coppermine |
| Дата выпуска | 1999 |
| Архитектура | 32 бита |
| Шина данных | 64 бита |
| Шина адреса | 32 бита |
| Макс. объём памяти | 4 Гбайт |
| Кэш L1 | 16 + 16 кбайт |
| Кэш L2 | Встроенный, 256 кбайт (на частоте CPU) |
| Тактовая частота | 500-1133 МГц |
| FSB | 100-133 МГЦ |
| FPU | Встроенный |
| SIMD | MMX (SSE) |
| Техпроцесс | 180 нм |
| Число транзисторов | 28,1 млн. |
| Энергопотребление | 25-35 Вт |
| Напряжение | 1,6 В, 1,8 В |
| Площадь кристалла | 106 мм² |
| Сокет | Slot 1-Socket 370 FCPGA |
В 2002 году появилась чуть более улучшенная версия Tualatin с большим кэшем L2 (512 кбайт) и 130-нм техпроцессом. Она позиционировалась на серверы (PIII-S) и мобильные устройства, и в компьютерах потребительского уровня встречалась нечасто.
Pentium 4: много шума, мало толку
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
В ноябре 2000 года Intel анонсировала новый процессор Pentium 4. Он обладал более высокой тактовой частотой (1400 МГц, как минимум), однако существенно уступал конкурирующим CPU, если сравнивать производительность на такт. AMD Athlon (и даже Pentium III) оказывались на равных частотах быстрее. Что ещё усложняло ситуацию, Intel попыталась перейти на память Rambus RDRAM (единственный стандарт памяти в то время, который удовлетворял требованиям FSB CPU), но успеха не добилась. Очень дорогой и горячий, Pentium 4 всё равно смог, после многих модификаций и доработок, выйти на конкурентоспособный уровень через несколько лет (в немалой степени благодаря добавлению кэша L3 и таких технологий, как Hyper-Threading).
| Intel Pentium 4 32-bit | |||
| Кодовое название | Willamette | Northwood | Prescott |
| Дата выпуска | 2000 | 2001 | 2004 |
| Архитектура | 32 бита | 32 бита | 32 бита |
| Шина данных | 64 бита | 64 бита | 64 бита |
| Шина адреса | 32 бита | 32 бита | 32 бита |
| Макс. объём памяти | 4 Гбайт | 4 Гбайт | 4 Гбайт |
| Кэш L1 | 8 кбайт + 12 Kµops | 8 кбайт + 12 Kµops | 16 кбайт + 12 Kµops |
| Кэш L2 | 256 кбайт | 512 кбайт | 1024 кбайт |
| Тактовая частота | 1,3-2 ГГц | 1,8-3,4 ГГц | 2,4-3,8 ГГц |
| FSB | 400 МГц QDR | 400, 533, 800 МГц QDR | 533, 800 МГц QDR |
| SIMD | MMX, SSE, SSE2 | MMX, SSE, SSE2 | MMX, SSE, SSE2, SSE3 |
| SMT/SMP | Нет | Hyper-Threading (некоторые версии) | Hyper-Threading |
| Техпроцесс | 180 нм | 130 нм | 90 нм |
| Число транзисторов | 42 млн. | 55 млн. | 125 млн. |
| Энергопотребление | 66-100 Вт | 54-137 Вт | 94-151 Вт |
| Напряжение | 1,7 В | 1,55 В | 1,25-1,5 В |
| Площадь кристалла | 217 мм² | 146 мм² | 112 мм² |
| Сокет | Socket 423/Socket 478 | Socket 478 | Socket 478/LGA775 |
У Pentium 4 вышли мобильные версии (с изменяемым множителем), версии Celeron (с меньшим кэшем L2) и версии Xeon (с кэшем L3). Hyper-Threading и кэш L3 стали двумя технологиями, которые сначала появились на серверах, а затем были адаптированы для обычных процессоров (хотя кэш L3 был доступен только в дорогой линейке EE).
Нам следует также упомянуть и частоту FSB, эффективная частота которой в четыре раза превосходит номинальную (физическую) благодаря использованию технологии Quad Data Rate (QDR): 400-МГц шина на самом деле работает на частоте 100 МГц, 533-МГц - на 133 МГц и т.д. Наконец, в 2005 году появились 64-битные версии Pentium 4, но мы поговорим о них позже.
Pentium M: ноутбуки стали мощнее
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
В 2003 году рынок ноутбуков стал расти огромными темпами, но Intel могла предложить только два процессора: стареющий Pentium III Tualatin и Pentium 4, чьё энергопотребление делало его малопригодным для мобильной сферы. Но спасение пришло от израильской команды разработчиков: Banias (или Pentium M). Этот процессор, основанный на архитектуре P6 (та же самая, что и в Pentium Pro), обеспечивал высокую производительность при низком энергопотреблении. Он даже обгонял Pentium 4, потребляя при этом меньше энергии. Этот процессор был использован в 2003 году для платформы Centrino, и за ним в 2004 году последовала ещё более быстрая модель Dothan. Pentium M прекрасно зарекомендовал себя с мобильном мире, и процессор Stealey (A100) по-прежнему использует архитектуру Dothan (с меньшими частотами и TDP).
| Intel Pentium M | ||
| Кодовое название | Banias | Dothan |
| Дата выпуска | 2003 | 2004 |
| Архитектура | 32 бита | 32 бита |
| Шина данных | 64 бита | 64 бита |
| Шина адреса | 32 бита | 32 бита |
| Макс. объём памяти | 4 Гбайт | 4 Гбайт |
| Кэш L1 | 32 + 32 кбайт | 32 + 32 кбайт |
| Кэш L2 | 1024 кбайт | 2048 кбайт |
| Тактовая частота | 0,9-1,7 ГГц | 1-2,13 ГГц |
| FSB | 400 МГц QDR | 400, 533 МГц QDR |
| SIMD | MMX, SSE, SSE2 | MMX, SSE, SSE2 |
| SMT/SMP | Нет | Нет |
| Техпроцесс | 130 нм | 90 нм |
| Число транзисторов | 77 млн. | 140 млн. |
| Энергопотребление | 9-30 Вт | 6-35 Вт |
| Напряжение | 0,9-1,5 В | 0,9-1,4 В |
| Площадь кристалла | 82 мм² | 87 мм² |
| Сокет | Socket 479 | Socket 479 |
Как и в случае Pentium 4, шина FSB работает с эффективной частотой, в четыре раза превышающей физическую (QDR). Сокет процессора Socket 479 использует 478 ножек, но они были расположены по-другому, чтобы отличаться от Pentium 4 Socket 478 (хотя существуют переходники).
Pentium 4 получает 64 бита и ещё одно ядро
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
В 2005 году Intel дважды улучшила Pentium 4. Сначала появился Prescott-2M, а затем Smithfield. Первый стал 64-битным процессором на основе дизайна Prescott, а последний - первым процессором с двумя ядрами. По сути они очень похожи и обладают схожими проблемами с другими CPU Pentium 4: низким числом исполняемых инструкций за такт (IPC) и сложностью повышения тактовых частот из-за высокого тепловыделения. Два этих процессора, призванных как-то компенсировать нелёгкое положение компании на рынке в ожидании Core 2 Duo, хвалили редко. И хотя процессор Pentium D (коммерческое название для Smithfield) действительно обладал двумя ядрами, они представляли собой два кристалла Prescott в одной упаковке.
| Intel Pentium 4 | ||
| Кодовое название | Prescott-2M | Smithfield |
| Дата выпуска | 2005 | 2005 |
| Архитектура | 64 бита | 64 бита |
| Шина данных | 64 бита | 64 бита |
| Шина адреса | 64 (действительно 36) бита | 64 (действительно 36) бита |
| Макс. объём памяти | 64 Гбайт | 64 Гбайт |
| Кэш L1 | 16 кбайт + 12 Kµops | 2 x 16 кбайт + 12 Kµops |
| Кэш L2 | 2048 кбайт | 2 x 1024 кбайт |
| Тактовая частота | 3-3,6 ГГц | 2,8-3,2 ГГц |
| FSB | 800 МГц QDR | 800 МГц QDR |
| SIMD | MMX, SSE, SSE2, SSE3 | MMX, SSE, SSE2, SSE3 |
| SMT/SMP | Hyper-Threading | Два ядра (Hyper-Threading на некоторых моделях) |
| Техпроцесс | 90 нм | 90 нм |
| Число транзисторов | 169 млн. | 230 млн. |
| TDP | 84-115 Вт | 95-130 Вт |
| Напряжение | 1,2 В | 1,2 В |
| Площадь кристалла | 135 мм² | 206 мм² |
| Сокет | LGA775 | LGA775 |
Интересно отметить, что хотя процессоры Pentium 4, предназначенные для массового рынка, не поддерживали технологию PAE (которая обеспечивает 36-битную работу с памятью против 32-битной) и были ограничены 4 Гбайт ОЗУ, эти модели могли превышать этот порог. На практике шина адреса всё равно была ограничена 36 битами (40 битами у Xeon), но технология PAE (управления 4-Гбайт страницами) осталась в прошлом - 64-битные программы могут использовать всю доступную память.
Hyper-Threading, технология виртуальной многопроцессорности Intel (SMT), тоже была доступна на некоторых моделях (Xeon и Extreme Edition). Наконец, позднее появилась 65-нм линейка (модельный ряд 9x0) Pentium 4, но она не содержала каких-либо важных улучшений.
Первый мобильный двуядерный процессор
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
В 2006 году Intel объявила процессор Core Duo. Этот первый двуядерный процессор для ноутбуков обеспечивал великолепную производительность - намного лучшую, чем у Pentium 4. Он также оказался первым "настоящим" двуядерным процессором x86. Кэш, например, был общий (в то время как Pentium D был больше похож на сборку двух кристаллов в одной упаковке). Процессор стал частью новой платформы Centrino Duo и оказался весьма успешен. Единственный недостаток - он оставался 32-битным процессором, подобно Pentium 4.
| Intel Core Duo | |
| Кодовое название | Yonah |
| Дата выпуска | 2006 |
| Архитектура | 32 бита |
| Шина данных | 64 бита |
| Шина адреса | 32 бита |
| Макс. объём памяти | 4 Гбайт |
| Кэш L1 | 32 + 32 кбайт |
| Кэш L2 | 2048 кбайт общий |
| Тактовая частота | 1,06-2,33 ГГц |
| FSB | 667 МГц |
| SIMD | MMX, SSE, SSE2, SSE3 |
| SMT/SMP | Два ядра |
| Техпроцесс | 65 нм |
| Число транзисторов | 151 млн. |
| TDP | 9-31 Вт |
| Напряжение | 0,9-1,3 В |
| Площадь кристалла | 91 мм² |
| Сокет | Socket 479 |
Была доступна и версия Core Solo с одним ядром, а также и варианты со сниженным энергопотреблением, которые использовали 533-МГц шину QDR (133 МГц) против 667-МГц. Этот процессор стал использоваться и в серверах (кодовое название Sossaman), что было впервые для процессора, разрабатывавшегося для мобильной сферы. Обратите внимание, что процессор на самом деле не использует архитектуру Core, которая была введена вместе с Core 2 Duo, и он был быстро заменён в ноутбуках вариантом Core 2 Duo (Merom). Кроме того, Socket 479 у Yonah отличается от гнезда Socket 479 других процессоров Pentium M.
Современный лидер: Core 2 Duo
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
В 2006 году Intel представила процессор, который быстро стал хитом продаж: Core 2 Duo. При его разработке был в немалой степени почерпнут опыт Pentium M, но процессор использует новую архитектуру Core. До него Intel выпускала две линейки процессоров: Pentium 4 для настольных ПК, Pentium M для ноутбуков и обе линейки для серверов. Но теперь, напротив, у Intel есть единая микроархитектура для всех линеек. 64-битный Core 2 Duo представлен на всех сегментах, от нижнего до верхнего, для настольных ПК, ноутбуков и серверов.
Существует много версий архитектуры, что привело к конфигурациям с разным числом ядер (от одного до четырёх, то есть от Solo до Quad), кэш-памяти (от 512 кбайт до 12 Мбайт) и частотой FSB (от 400 до 1600 МГц QDR). На иллюстрации показана оригинальна модель Core 2 Duo, но существуют и более скоростные версии (45 нм).
| Intel Core 2 Duo | |
| Кодовое название | Conroe |
| Дата выпуска | 2006 |
| Архитектура | 64 бита |
| Шина данных | 64 бита |
| Шина адреса | 64 (действительно 36) бита |
| Макс. объём памяти | 64 Гбайт |
| Кэш L1 | 32 + 32 кбайт |
| Кэш L2 | 2048 кбайт общий |
| Тактовая частота | 1,8-3 ГГц |
| FSB | 800-1066-1333 МГц |
| SIMD | MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 |
| SMT/SMP | Два ядра |
| Техпроцесс | 65 нм |
| Число транзисторов | 291 млн. |
| TDP | 65 Вт |
| Напряжение | 1,5 В |
| Площадь кристалла | 143 мм² |
| Сокет | LGA 775 |
Мобильные версии (Merom), по сути, идентичные (но не такие быстрые, с менее скоростной FSB), а варианты Extreme Edition более скоростные. Core 2 Duo существует и в четырёхъядерном варианте, где используются два двуядерных кристалла Conroe в одной упаковке. У 45-нм версии Core 2 Duo (Penryn) объём кэша больше, а тепла выделяется меньше, но основа осталась такой же, как у первой модели.
Будущее: Nehalem, Atom и т.д.
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
Как вы могли догадаться, это только первая статья в серии. За ней последует вторая статья, посвящённая процессорам AMD (включая часть по поводу видеокарт AMD ATI). Но история процессоров Intel x86 не заканчивается на Core 2 Duo, в будущем нас ждут новые модели. Nehalem и Atom тоже являются процессорами x86. И что-то нам подсказывает, что грядущий выход Intel на графический рынок под названием Larrabee тоже построен на нескольких ядрах x86.
В данной статье мы узнаем, что такое 32 и 64-битные системы и программы, и что означает x86, x64, x32. А также решим, какую систему устанавливать на ваш компьютер или ноутбук.
Что «это» такое?
Разделение на 32 и 64 бит связано, прежде всего, с типом процессоров в вашем компьютере или ноутбуке. Раньше (много лет назад) все процессоры в компьютерах были 32-битными. А ещё раньше они были 8 битными. Т.е. чем больше «битность» вашего процессора, тем он быстрее и лучше решает все системные задачи и быстрее проводит операции. Таким образом 64 битные процессоры работают быстрее, чем 32-битные.
На современных компьютерах установлены, в основном, 64-битные процессоры. Лет через 5 появятся и 128-битные процессоры. Как никак, наука и технологии не стоят на месте.
Операционные системы
Помимо того, что ОС Windows бывают разных видов (ХР, 7 и т.д.), они также подразделяются на версии x86 и х64. Соответственно, если у вас 64-битный процессор, то и систему нужно устанавливать x64.
Кстати, х86 означает 32-битную систему. Почему называется х86, а не х32? Этого почти никто не знает. Раньше 32-битные системы так и писались х32. А затем их стали называть х86, хотя сути это не поменяло - это всё та же 32-битная система. На мой взгляд, такое переименовывание - это, ни что иное, чем хитрый маркетинговый ход, чтобы выдать старое за нечто новое.
Если вы установите на компьютер с 64-битной архитектурой 32-битную ОС, то компьютер всё равно будет работать нормально. И наоборот, если установить х64 на 32-битный компьютер, то всё тоже будет работать нормально.
В чём различия?
Одно из главных отличий между системами х86 и х64 заключается в использовании оперативной памяти вашего компьютера. Предел использования оперативной памяти для 32-битных систем составляет 3 ГБ. А потому, если на вашем компьютере или ноутбуке оперативная память превышает 3 ГБ, то система не будет использовать оставшуюся часть. Т.е. На компьютере с 8гб оперативной памяти, 5 ГБ просто не будет использоваться. Конечно, есть специальные утилиты, помогающие это исправить, но всё же...
А потому отсюда следует главное правило: Если у вашего компьютера больше 3 ГБ оперативной памяти, то устанавливайте на него ОС х64 (64-битную).
Ещё одно отличие заключается в том, что компьютерные программы тоже подразделяются на 32 и 64-битные. Если хотите максимума производительности, то устанавливайте на свой компьютер соответствующие программы. Особенно это касается современных графических редакторов.
Что же лучше: х86 или х64?
Прочитав вышеперечисленное, у вас, вероятно, сложилось впечатление, что 64-битные системы намного лучше и быстрее, а потому на все компьютеры и ноутбуки лучше устанавливать именно х64. А вот и нет!
Главный минус состоит в том, что 64-битные программы используют для своей работы гораздо больше оперативной памяти. А потому, если у вас мало оперативной памяти, то устанавливать х64 будет глупо. К тому же, нужно учесть, что и сама ОС тоже использует часть оперативной памяти.
Например:
У вас есть компьютер или ноутбук с 2 ГБ оперативной памяти и с процессором 32 бита. Вы устанавливаете на него Windows 7 x64. Многие школьники любят на все компьютеры подряд устанавливать 64-битную Windows 7 (юношеский максимализм). А теперь давайте считать: 768 МБ использует Windows 7, плюс 64-битные программы, которые тоже используют больше оперативной памяти. Таким образом, получается, что вы сводите мощность своего «железа» к минимуму. А потому лучше на такой компьютер или ноутбук установить 32-битную Windows XP.
Кстати, некоторые 64-битные приложения работают нестабильно. Но таких программ становится всё меньше и меньше.
Вывод
Если у вас мощный и современный компьютер с процессором 64-бита и ОЗУ больше 3 ГБ, то смело устанавливайте Windows 7 x64. На слабые же компьютеры можно установить ХР. Кстати, есть 64-битные версии Windows ХР, что очень удобно, если у вас ноутбук с 2-3 ГБ ОЗУ и 64-битным процессором.
Последние статьи раздела «Компьютеры & Интернет»:
Комментарии статьи:
Великолепная передача мысли - абсолютно всё понятно, о чем говорит автор. И вопрос затронут важнейший: ставить ПО - не ставить?! Но как это обосновать или опровергнуть?! С удовольствием бы поверил и принял как руководство! Но противники тоже, кажется, складно звонят?!
Очень полезная статья
Эта статья сильно устарела и, будем честны, полна недостатков. Скоро ей исполнится 6 лет)) Скоро я её перепишу и актуализирую. Имейте терпение. А пока можете почитать описание технологии в википедии.
Очень хорошо! Мне понравилось.
Спасибо! Всё просто и понятно)
Че за ламер написал эту статью? Верхушек по нахватался и возомнил себя гуру!!! "Почему называется х86, а не х32? Этого почти никто не знает" Изначально процессоры компании Intel имели 86 команд. По этому x86 относится только к процессорам Intel и их клонам имеющим в основе 86 команд. К разрядности это число не имеет никакого отношения поскольку и x64 процессоры содержат эти команды. Все остальное тоже отсебятина и вранье. Windows x32 прекрасно работает с оперативкой больше 4г и даже больше 8г и с 16г тоже. Возмите к примеру windows server x32. Ограничение поставили мелкомягкие чтобы расширить рынок.
Статья очень информативная, спасибо.
Спасибо за работу!!! Очень информативная и полезная статья!!!+++
Спасибо большое всё стало понятно! Очень полезная статья!
Понятно что всё не понятно!
А вот если я скачиваю программу, а мне пишут, что та только для 64-битных систем. Что это значит и что делать?
какую устанавливать винду х86 или х64 надо смотреть на железо.процессор и материнская плата и соответственно операционная система.все должно поддерживать только одну архитектуру.или х86 или х64 ибо они между собой НЕ СОВМЕСТИМЫ...
У меня раньше была Windows7 32бит,установил другую win8 когда устанавливал понечайности выбрал 64бит и нормально работает)
Х86 как таковой не существует, есть х32, есть х64, есть i860 - номер первого совместимого процессора. Вообще номиналом (Х) в элетронике обозначаются контакты на разъёмах, соответственно х32 - 32 входных контакта, 64 - 64 контакта. Но мы живём в России полюбопытствуйте в какое понятие превратилось знаменитое ИМХО. Привыкайте!
уточнение к строке текста "И наоборот, если установить х64 на 32-битный компьютер, то всё тоже будет работать нормально." - или компьютер откажется запускаться на стадии первой перезагрузки при установке Windows
Артем спасибо все конкретно изложено и понятно
Спасибо за статью.
Неплохой обзор. Вообще, с поддержкой 32-битных приложений на 64-разрядных есть ряд специфики. Например, wow64 хоть и позволяет запускать 32-бита, но не позволяет инъекции кода. Именно по этой причине большинство программ модифицирующих проводник Windows, не запускаются.
Скажите на 64 bit процессор с 3гб оперативы все таки какую ОС луше повесить 86 или 64
На самом деле можно установить 64битную систему на 32 битный проц, т.к. 64битные ос могу работать в режиме 32
В наше время существует две самые популярные архитектуры процессоров. Это x86, которая была разработана еще 80х годах и используется в персональных компьютерах и ARM - более современная, которая позволяет сделать процессоры меньше и экономнее. Она используется в большинстве мобильных устройств или планшетов.
Обе архитектуры имеют свои плюсы и минусы, а также сферы применения, но есть и общие черты. Многие специалисты говорят, что за ARM будущее, но у нее остаются некоторые недостатки, которых нет в x86. В нашей сегодняшней статье мы рассмотрим чем архитектура arm отличается от x86. Рассмотрим принципиальные отличия ARM или x86, а также попытаемся определить что лучше.
Процессор - это основной компонент любого вычислительного устройства, будь то смартфон или компьютер. От его производительности зависит то, насколько быстро будет работать устройство и сколько оно сможет работать от батареи. Если говорить просто, то архитектура процессора - это набор инструкций, которые могут использоваться при составлении программ и реализованы на аппаратном уровне с помощью определенных сочетаний транзисторов процессора. Именно они позволяют программам взаимодействовать с аппаратным обеспечением и определяют каким образом будут передаваться данные в память и считываться оттуда.
На данный момент существуют два типа архитектур: CISC (Complex Instruction Set Computing) и RISC (Reduced Instruction Set Computing). Первая предполагает, что в процессоре будут реализованы инструкции на все случаи жизни, вторая, RISC - ставит перед разработчиками задачу создания процессора с набором минимально необходимых для работы команд. Инструкции RISC имеют меньший размер и более просты.
Архитектура x86
Архитектура процессора x86 была разработана в 1978 году и впервые появилась в процессорах компании Intel и относится к типу CISC. Ее название взято от модели первого процессора с этой архитектурой - Intel 8086. Со временем, за неимением лучшей альтернативы эту архитектуру начали поддерживать и другие производители процессоров, например, AMD. Сейчас она является стандартом для настольных компьютеров, ноутбуков, нетбуков, серверов и других подобных устройств. Но также иногда процессоры x86 применяются в планшетах, это довольно привычная практика.
Первый процессор Intel 8086 имел разрядность 16 бит, далее в 2000 годах вышел процессор 32 битной архитектуры, и еще позже появилась архитектура 64 бит. Мы подробно рассматривали в отдельной статье. За это время архитектура очень сильно развилась были добавлены новые наборы инструкций и расширения, которые позволяют очень сильно увеличить производительность работы процессора.
В x86 есть несколько существенных недостатков. Во-первых - это сложность команд, их запутанность, которая возникла из-за длинной истории развития. Во-вторых, такие процессоры потребляют слишком много энергии и из-за этого выделяют много теплоты. Инженеры x86 изначально пошли по пути получения максимальной производительности, а скорость требует ресурсов. Перед тем, как рассмотреть отличия arm x86, поговорим об архитектуре ARM.
Архитектура ARM
Эта архитектура была представлена чуть позже за x86 - в 1985 году. Она была разработана известной в Британии компанией Acorn, тогда эта архитектура называлась Arcon Risk Machine и принадлежала к типу RISC, но затем была выпущена ее улучшенная версия Advanted RISC Machine, которая сейчас и известна как ARM.
При разработке этой архитектуры инженеры ставили перед собой цель устранить все недостатки x86 и создать совершенно новую и максимально эффективную архитектуру. ARM чипы получили минимальное энергопотребление и низкую цену, но имели низкую производительность работы по сравнению с x86, поэтому изначально они не завоевали большой популярности на персональных компьютерах.
В отличие от x86, разработчики изначально пытались получить минимальные затраты на ресурсы, они имеют меньше инструкций процессора, меньше транзисторов, но и соответственно меньше всяких дополнительных возможностей. Но за последние годы производительность процессоров ARM улучшалась. Учитывая это, и низкое энергопотребление они начали очень широко применяться в мобильных устройствах, таких как планшеты и смартфоны.
Отличия ARM и x86
А теперь, когда мы рассмотрели историю развития этих архитектур и их принципиальные отличия, давайте сделаем подробное сравнение ARM и x86, по различным их характеристикам, чтобы определить что лучше и более точно понять в чем их разница.
Производство
Производство x86 vs arm отличается. Процессоры x86 производят только две компании Intel и AMD. Изначально эта была одна компания, но это совсем другая история. Право на выпуск таких процессоров есть только у этих компаний, а это значит, что и направлением развития инфраструктуры будут управлять только они.
ARM работает совсем по-другому. Компания, разрабатывающая ARM, не выпускает ничего. Они просто выдают разрешение на разработку процессоров этой архитектуры, а уже производители могут делать все, что им нужно, например, выпускать специфические чипы с нужными им модулями.
Количество инструкций
Это главные различия архитектуры arm и x86. Процессоры x86 развивались стремительно, как более мощные и производительные. Разработчики добавили большое количество инструкций процессора, причем здесь есть не просто базовый набор, а достаточно много команд, без которых можно было бы обойтись. Изначально это делалось чтобы уменьшить объем памяти занимаемый программами на диске. Также было разработано много вариантов защит и виртуализаций, оптимизаций и многое другое. Все это требует дополнительных транзисторов и энергии.
ARM более прост. Здесь намного меньше инструкций процессора, только те, которые нужны операционной системе и реально используются. Если сравнивать x86, то там используется только 30% от всех возможных инструкций. Их проще выучить, если вы решили писать программы вручную, а также для их реализации нужно меньше транзисторов.
Потребление энергии
Из предыдущего пункта выплывает еще один вывод. Чем больше транзисторов на плате, тем больше ее площадь и потребление энергии, правильно и обратное.
Процессоры x86 потребляют намного больше энергии, чем ARM. Но на потребление энергии также влияет размер самого транзистора. Например, процессор Intel i7 потребляет 47 Ватт, а любой процессор ARM для смартфонов - не более 3 Ватт. Раньше выпускались платы с размером одного элемента 80 нм, затем Intel добилась уменьшения до 22 нм, а в этом году ученые получили возможность создать плату с размером элемента 1 нанометр. Это очень сильно уменьшит энергопотребление без потерь производительности.
За последние годы потребление энергии процессорами x86 очень сильно уменьшилось, например, новые процессоры Intel Haswell могут работать дольше от батареи. Сейчас разница arm vs x86 постепенно стирается.
Тепловыделение
Количество транзисторов влияет еще на один параметр - это выделение тепла. Современные устройства не могут преобразовывать всю энергию в эффективное действие, часть ее рассеивается в виде тепла. КПД плат одинаковый, а значит чем меньше транзисторов и чем меньше их размер - тем меньше тепла будет выделять процессор. Тут уже не возникает вопрос ARM или x86 будет выделять меньше теплоты.
Производительность процессоров
ARM изначально не были заточены для максимальной производительности, это область преуспевания x86. Отчасти этому причина меньше количество транзисторов. Но в последнее время производительность ARM процессоров растет, и они уже могут полноценно использоваться в ноутбуках или на серверах.
Выводы
В этой статье мы рассмотрели чем отличается ARM от x86. Отличия довольно серьезные. Но в последнее время грань между обоими архитектурами стирается. ARM процессоры становятся более производительными и быстрыми, а x86 благодаря уменьшению размера структурного элемента платы начинают потреблять меньше энергии и выделять меньше тепла. Уже можно встретить ARM процессор на серверах и в ноутбуках, а x86 на планшетах и в смартфонах.
А как вы относитесь к этим x86 и ARM? За какой технологией будущее по вашему мнению? Напишите в комментариях! Кстати, .
На завершение видео о развитии арихтектуры ARM:
x86-64 (x64/AMD64/Intel64/EM64T) — аппаратная платформа. Автором технологии является компания AMD. Платформа создана для выполнения 64-разрядных приложений.
Представляет собой расширение x86-архитектуры, обладает практически полной обратной совместимостью.
Компании Microsoft и Oracle применяют для индикации данного набора инструкций термин «x64», хотя каталог с файлами в дистрибутивах Linux имеет название «amd64» (в случае с архитектурой x86, именуется как «i386»).
На сегодняшний день, платформу x86-64 поддерживают следующие компании:
- AMD : процессоры Z-серии, C-серии, G-серии, E-серии, E1, E2, A4, A6, A8, A10, FX, Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Athlon II, Phenom, Phenom II, Turion 64, Turion 64 X2, Turion II, Opteron, последние модели Sempron;
- Intel : реализует данную платформу, используя название «Intel 64» («EM64T » и «IA-32e») . Поздние модели процессоров Pentium 4, серии Pentium D, Pentium Extreme Edition, Celeron D, Celeron G-серии, Celeron B-серии, Pentium Dual-Core, Pentium T-серии, Pentium P-серии, Pentium G-серии, Pentium B-серии, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Core i3, Core i5, Core i7, Atom и Xeon;
- VIA : Nano, Eden, QuadCore.
Название
Есть несколько вариаций названия данной технологии. Порой, противоречия в именовании платформы в каждой отдельной компании создают общую путаницу. Попробуем разобраться в терминологии:
- x86-64 — изначальный вариант названия, под которым компания AMD опубликовала первую предварительную спецификацию.
- x64 — название версий ОС Windows и Solaris. Используется в качестве названия для архитектуры компаний Microsoft и Sun Microsystems.
- AA-64 (AMD Architecture 64) — название архитектуры, автором которого стал известный неофициальный справочник sandpile.org, по аналогии с IA-64.
- Hammer Architecture — название основывается на первых ядрах процессоров, поддерживавших данную архитектуру — Clawhammer и Sledgehammer.
- AMD64 — название технологии, данное фирмой-разработчиком - компанией AMD. Появилось после выпуска первых Clawhammer и Sledgehammer процессоров. На данный момент, является официальным названием для реализации от AMD.
- Yamhill Tehnology — первичное название аналогичной технологии от Intel. Порой также встречалось название CT (Clackamas Technology).
- EM64T (Extended Memory 64 Technology) — первое официальное название реализации Intel.
- IA-32e — название порой употреблялось вместе с EM64T. В основном, использовалось для обозначения "длинного" режима (в документации Intel именуется «режимом IA-32e»).
- Intel 64 — новое официальное название архитектуры Intel, использующееся в настоящее время. Intel потихоньку отходит от названий IA-32, IA-32e и EM64T, используя это. Теперь оно является единственным официальным названием данной архитектуры со стороны компании Intel.
В настоящее время, самыми распространенными названиями выступают: «x64», «x86-64» и «AMD64». Порой это путает AMD-пользователей - вплоть до отказа использования родных дистрибутивов ОС: пользователь не уверен, будет ли работать выбранная версия на AMD процессоре. На самом же деле, распространители программного обеспечения применяют название amd64 лишь для того, чтобы подчеркнуть, что именно компания AMD является новатором в разработке данной технологии.
Зачастую, пользователи сами путают архитектуру Intel 64 с IA-64. Важно помнить, что Intel 64 и IA-64 — совершенно разные, несовместимые между собой платформы:
- Представители Intel 64 : последние версии Pentium 4, некоторые модели Celeron D, линейка Core 2, Core i3, Core i5, Core i7, некоторые модели Intel Atom;
- Представители IA-64 : семейства Itanium и Itanium 2.
Режимы
Имеется два режима работы данной архитектуры:
- Long mode («длинный» режим);
- Legacy mode («наследственный» режим).
«Long Mode»
«Длинный» режим, будучи родным для AMD64, позволяет воспользоваться всеми дополнительными преимуществами архитектуры. Для активации данного режима требуется 64-битная ОС. К примеру, Windows 7 x64 или 64-битные версии UNIX-подобных систем (GNU/Linux, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, Solaris, Mac OS X - от версии 10.4.7 и выше).
Данный режим дает возможность работать 64-битным программам, кроме того, доступна и обратная совместимость: имеется поддержка 32-битного кода для работы 32-битных приложений. Но 32-битные программы не имеют возможности читать 64-битные системные библиотеки, а также - наоборот. Для того, чтобы побороть эти ограничения, большая часть 64-разрядных операционных систем предоставляет два набора необходимых системных файлов (для родных 64-битных приложений и для их 32-битных версий). Такая же методика применялась в ранних 32-битных системах (Windows 95) для запуска 16-битных программ.
«Длинный» режим не содержит в себе некоторые «рудименты» x86-архитектуры. Например, режим виртуального 8086, сегментированную модель памяти, аппаратную мультизадачность, и прочее.
«Длинный» режим имеет одну яркую особенность: его активация производится посредством установки флага CR0.PG. Он применяется для включения страничного MMU (если это переключение разрешено (EFER.LME=1). Если переключение недопустимо, включение MMU происходит в «наследственном» режиме.
Так, исполнение 64-битного кода с запрещенным страничным преобразованием невозможно, что приводит к определенным сложностям в программировании, ведь при переключении из «длинного» в «наследственный» режим (и обратно) необходим двойной сброс MMU. Для этого код переключения должен быть в тождественно отображенной странице.
«Legacy Mode»
Этот режим зовется «наследственным» по той причине, что дает возможность процессору AMD64 работать с инструкциями, которые рассчитаны для x86-процессоров. Кроме того, в рамках активации данного режима, осуществляется полная совместимость с 32-битным кодом и соответствующими ОС.
Процессор в «наследственном» режиме работает точно так же, как стандартный x86-процессор. Дополнительные функции, доступные под архитектурой AMD64, становятся неактивны.
При активации данного режима, 64-битные программы и соответствующие операционные системы функционировать не будут.
Особенности
Набор инструкций x86-64 (позже - AMD64), выпущенный компанией AMD — это расширение Intel IA-32 (x86-32). Ключевая отличительная черта AMD64 кроется в поддержке 64-битных регистров общего назначения, а также 64-битных арифметических/логических операций над целыми числами и 64-битных виртуальных адресов.
Чтобы осуществить адресацию регистров, для команд введены специальные «префиксы расширения регистра». Специально для них был выбран диапазон кодов 40h-4Fh, использующихся для команд INC и DEC в 32-битных режимах. Команды INC и DEC в 64-битном режиме кодируются в общей двухбайтовой форме.
Платформа x86-64 включает в себя:
- Шестнадцать целочисленных 64-битных регистра общего назначения (RAX, RBX, RCX, RDX, RBP, RSI, RDI, RSP, R8 — R15);
- Восемь 80-битных регистров с плавающей точкой (ST0 — ST7);
- Восемь 64-битных регистров Multimedia Extensions (MM0 — MM7, общее пространство с регистрами ST0 — ST7);
- Шестнадцать 128-битных регистров SSE (XMM0 — XMM15);
- 64-битный указатель RIP и 64-битный регистр флагов RFLAGS.
Сегментирование
В ходе создания архитектуры x86-64, специалисты компании AMD пришли к решению окончательно покончить с главным «рудиментом» архитектуры x86 — сегментной моделью памяти. Она поддерживалась еще во времена 8086/80286.
При создании новой версии продукта виртуализации, программисты VMware обнаружили ряд непреодолимых трудностей. Загвоздки возникали в процессе реализации виртуальной машины для 64-битных систем. Чтобы отделить код монитора от кода «гостя», программа применяла механизм сегментации, но данная задача так и не была реализована на практике.
После ряда неудачных экспериментов, компания AMD возобновила ограниченный вариант сегментной организации памяти (начиная с ревизии D архитектуры AMD64). Это дало возможность запускать 64-битные операционные системы в виртуальных машинах. Компания Intel не стала следовать такому примеру. Чтобы осуществить проверку процессора на предмет возможности запуска 64-битных гостевых операционных систем, VMware снабжает продукты специальной утилитой.
Команды LAHF и SAHF , вырезанные изначально, были возвращены в систему команд из-за их активного использования в программном обеспечении виртуализации.
По мере развития средств аппаратной виртуализации (Intel VT, AMD-V), необходимость в сегментации постепенно утрачивается.
Для многих пользователей операционной системы Windows не секрет, что существует две ее версии по типу разрядности. Это 32 битная и 64. Знать разрядность своей операционной системы нужно каждому, ведь при поиске и скачивании драйверов, программ и игр она учитывается.
Но с обозначениями разрядности системы, а также драйверов и программ существует некоторая путаница. Есть три обозначения двух разрядностей — x32, x64 и x86. По этой причине часто возникает вопрос 32 разрядная версия это x64 или x86?
Ответ на данный вопрос вы найдете в этой статье.
Второе обозначение 32 разрядной версии ПО
Чтобы впредь исключить путаницу обозначений разрядности программного обеспечения, к которому относится операционная система, драйвера, программы и игры, запомните, что существует две основные версии разрядности ПО — это 32 бита и 64 бита. 64 битная версия может обозначаться только как x64, а вот 32 битная может обозначаться как x32, так и x86.
Вот пример обозначения 64 битной версии драйвера для ноутбука на его официальном сайте:
А вот возможные варианты обозначения 32 битной версии:
Обозначение разрядности на сайте с драйверами
Обозначение разрядности в описании программы
Из всего вышеописанного можно сделать вывод, что 32 разрядная версия ПО это x86.
x64 обозначается 64 битная версия какого — либо программного обеспечения. Учтите это при подборе версии драйверов и любых других программ.
Для того, чтобы просмотреть какая у вас разрядность операционной системы, достаточно нажать правой кнопкой мыши по значку «Компьютер» на рабочем столе и выбрать «Свойства».