天天看點

處理器架構

    x86或80x86是英特爾Intel首先開發制造的一種微處理器體系結構的泛稱。該系列較早期的處理器名稱是以數字來表示,并以“86”作為結尾,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,是以其架構被稱為“x86”。x86架構于1978年推出的Intel 8086中央處理器中首度出現,它是從Intel 8008處理器中發展而來的,而8008則是發展自Intel 4004的。8086在三年後為IBM PC所選用,之後x86便成為了個人計算機的标準平台,成為了曆來最成功的CPU架構,如Pentium、Athlon。現在,Intel把x86-32稱為IA-32,全名為“Intel Architecture, 32-bit”。

       x86-64架構誕生頗有時代意義。當時了,處理器的發展遇到了瓶頸,記憶體尋址空間由于受到32位CPU的限制而隻能最大到約4G。AMD主動把32位x86(或稱為IA-32)擴充為64位。它以一個稱為AMD64的架構出現(在重命名前也稱為x86-64),且以這個技術為基礎的第一個産品是單核心的Opteron和Athlon 64處理器家族。由于AMD的64位處理器産品線首先進入市場,且微軟也不願意為Intel和AMD開發兩套不同的64位作業系統,Intel也被迫采納AMD64指令集且增加某些新的擴充到他們自己的産品,命名為EM64T架構(顯然他們不想承認這些指令集是來自它的主要對手),EM64T後來被Intel正式更名為Intel 64。這兩者被統稱為x86-64或x64,開創了x86的64位時代。

       其實ia64的曆史早于x86-64,最初由Intel和惠普于1990年聯合推出。由于ia64不與32位相容,是以沒有受到重視。而後為了日益擴張的計算需求,Intel重新将ia64拿出來,釋出了安騰系列伺服器CPU。ia64是一種嶄新的系統,和x86架構完全沒有相似性,不應該把它與x86-64或x64弄混。基于ia64處理器架構的伺服器具有64位運算能力、64位尋址空間和64位資料通路,突破了傳統ia32架構的許多限制,在資料的處理能力,系統的穩定性、安全性、可用性、可管理性等方面獲得了突破性的提高。它是Intel自推出32位微處理器以來,在高性能計算機領域的又一座裡程碑。

        x64和ia64處理器都能夠運作64位作業系統和應用程式,但是差別在于:x64架構基于x86,是為了讓x86架構CPU相容64位計算而産生的技術。x64架構的設計是采用直接簡單的方法将目前的x86指令集擴充。這個方法與當初的由16位擴充至32位的情形很相似。優點在于使用者可以自行選擇x86平台或x64平台,相容性高。ia64則是原生的純64位計算處理器,并且與x86指令不相容。如果想要執行x86指令需要硬體虛拟化支援,而且效率不高。優點在于ia64架構體系将擁有64位記憶體尋址能力,能夠支援更大的記憶體尋址空間。并且由于架構的改變,性能比起x64的64位相容模式更高更強。是以,ia64作業系統也是比較少見的,由于隻能在Intel安騰系列處理器及AMD部分伺服器處理器運作,是以主流市場并不常見。而且,這些ia64架構處理器也不能夠使用x64作業系統。而x64處理器則可以自由選擇x86或是x64作業系統。