AMD:n suoritinarkkitehtuuri From Wikipedia, the free encyclopedia
AMD64 (myös nimillä x86-64, x86_64 ja x64) on AMD:n kehittämä 64-bittinen suoritinarkkitehtuuri, joka suunniteltiin kehitysaskeleeksi 32-bittisestä x86-arkkitehtuurista.[1] Vanhoja 16- ja 32-bittisiä real mode- ja protected mode-ohjelmia varten suorittimessa on vielä mukana niille tukea säilyttäen yhteensopivuuden vanhoille ohjelmille.[1] 64-bittiset ohjelmat suoritetaan long mode -tilassa.[1] Intelillä oli kilpaileva EM64T-arkkitehtuuri, jota Intel muokkasi täyteen AMD64-yhteensopivuuteen lisäämällä LAHF- ja SAHF-käskyt.[2][3]
AMD ilmoitti arkkitehtuurista vuonna 1999[4] ja julkaisi määrittelyn vuonna 2000.[5] Se toteutettiin ensimmäisen kerran vuonna 2003 julkaistuissa AMD Opteron ja AMD Athlon 64 -suorittimissa. AMD64 -käskykanta oli ensimmäinen merkittävä lisäys x86-arkkitehtuuriin, joka oli jonkun muun yhtiön kuin Intelin tekemä. Intelin oma strategia 64-bittisyyteen siirtymiseksi oli julkaista Intel Itanium -arkkitehtuuri IA-64-käskykannalla, joka ei ollut alaspäin yhteensopiva ja jossa aikaisemmat PC:n käyttöjärjestelmät ja ohjelmat eivät siis toimineet.[6][7] Intel joutui myös ottamaan käyttöön AMD64 -käskykannan, ensi kertaa vuonna 2004 NetBurst-mikroarkkitehtuurin Prescott-versiossa (Pentium 4). Intel käytti tästä kuitenkin nimeä EM64T ja Microsoft neutraalia x64-nimeä.[8] VIA Technologies käytti AMD64-käskykantaa VIA Isaiah -arkkitehtuurissaan (VIA Nano -prosessori).
Intel ja AMD ovat sopineet ristiin lisensoinnista, jolloin myös Intel käyttää AMD64-tilaa prosessoreissaan.
Intel lisensoi AMD:lle oikeuden käyttää alkuperäistä x86 arkkitehtuuria.[9][10]
Vuonna 2009 AMD ja Intel sopivat useita lakikiistoja ja erimielisyyksiä jatkaen ristiinlisensointisopimuksia.[11][12]
Samalla piirillä on legacy-mode tuki IA-32 käskykannalle. Kun prosessori toimii long-mode tilassa tietyt erot tulevat voimaan.[13]
Ohjelmien suorituksessa long mode -tilassa on käytössä uusi ABI, muutoin käytössä on vanha yhteensopivuustila.[18]
AMD64-yhteensopiva 64-bittinen käskykanta vaati jo määritelmien mukaan SSE ja SSE2 -tuen. 32-bittistä liukulukukäskykantaa x87 tai MMX-käskyjä ei vaadita, mutta kaikki suorittimet toteuttavat ne silti.[19]
Käskykantaa on sittemmin laajennettu vielä SSE3- ja SSE4-käskyillä ja AVX-käskyillä laajentamalla SIMD-rekisterit 256-bittisiksi, joilla voi laskea neljää 64-bittistä liukulukua tai kahdeksaa 32-bittistä liukulukua rinnan. AVX2 eli Haswell New Instructions mahdollisti kokonaislukujen käsittelyn 256-bittisissä SIMD-rekistereissä.
AVX/AVX2-käskyt toteuttavaa käskykantaa on nimitetty x86-64-v3 -mikroarkkitehtuuriksi. On tehty suunnitelmia, että tämä vuonna 2013 Intelin "Haswell"-prosessorissa julkaistu ja AMD Excavatorissa toteutettu käskykanta otettaisiin pienimmäksi vaadituksi käskykannaksi, etenkin palvelimiin suunnatuissa käyttöjärjestelmissä.[20]
Toimintatila | Vaadittu käyttöjärjestelmän tyyppi | Sovellusten uudelleenkääntäminen tarvitaan | Osoitteen oletuskoko | Operandin oletuskoko | Rekisterilaajennukset | Tyypillinen yleiskäyttöisen rekisterin koko | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Long mode | 64-bittinen tila | Uusi 64-bittinen käyttöjärjestelmä | kyllä | 64 | 32 | kyllä | 64 |
Yhteensopivuustila | ei | 32 | ei | 32 | |||
16 | 16 | 16 | |||||
Legacy Mode |
Suojattu tila | Vanha 32-bittinen käyttöjärjestelmä | ei | 32 | 32 | ei | 32 |
16 | 16 | ||||||
Virtuaalinen 8086-tila | 16 | 16 | 16 | ||||
Reaalitila | Vanha 16-bittinen käyttöjärjestelmä |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.