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为什么64位计算机CPU架构叫amd64,不是 intel64?原来是这么回事!

 金刚光 2023-01-28 发布于辽宁

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。

x86

  事实上,8086 处理器发布之初并没有获得太多关注,也没有被大范围采用。但 8086 在 PC 历史上的地位,怎么形容都不为过。这是因为它带来 x86 架构,奠定了 Intel 在微处理器界的霸主地位,也成为了一种业界标准。

64 位计算机 CPU 架构,为什么叫 amd64,而不是 intel64?

  2003 年,AMD 推出了业界首款 64 位处理器 Athlon 64,带来了 amd64(x86-64)指令集,即 x86 指令集的 64 位扩展超集,具备向下兼容的特点。amd64 代表 AMD 放弃跟随 Intel 标准的一贯作风,类似 Intel 把 16 位的 8086 扩充成 32 位的80386 那样,把 x86 架构扩充成 64 位版本,且兼容原有标准。

  在 amd64(x86-64) 出现以前,英特尔与惠普联合设计出 IA64 架构,但 IA64 并不与 x86 兼容,只是用在服务器处理器 Itanium(安腾)上。Intel 不想引起客户混淆,把高贵的 Itanium(安腾) IA-64 处理器与 x86 混为一谈。IA64 处理器市场反应较冷淡,同时受制于多个专利权,使其他厂商不能模仿。

  其实 Intel 早就有 64 位处理器计划,眼见使用 amd64 的 Opteron(皓龙)及 Athlon(速龙) 取得成功,Intel 的计划被打乱。Intel 为了自身的面子,必然不能承认使用了对手 AMD 的技术,因此 Intel 把该技术以 EM64T 这个名字来推出,实际上与 AMD64 几乎相同。另外,如果使用 amd64 这个名字,等于在帮对手做广告宣传。

  对此,AMD 和 Intel 互相指责对方,但无论如何至少推动了 64 位技术的发展和普及,也让 x86 技术得以发扬光大,平稳过渡。

  由于 amd64 和 Intel 64 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。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 同时指代 amd64 和 Intel 64。

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