X86-64

x86-64 היא ארכיטקטורת מעבד שפותחה על ידי חברת AMD תחת השם AMD64 ואומצה גם על ידי אינטל שמכנה אותה Intel 64.

ארכיטקטורת x86-64 מכילה בתוכה את הארכיטקטורה x86 ולכן מעבדי x86-64 מסוגלים להריץ כל אפליקציית x86 מבלי להקריב תאימות או ביצועים. בנוסף, מעבדים אלו תומכים בהרצת תוכנות עם סט פקודות מורחב שמאפשר להקצות זיכרון בטווח מורחב של 64 ביט ויכולות נוספות^[1].

AMD פיתחה את AMD64 כדי שתתחרה בארכיטקטורה IA-64 שפותחה על ידי אינטל ו־HP ויושמה במשפחת מעבדי איטניום שפותחה בבעלות של 5 מיליארד דולר^[2]. בניגוד ל־AMD64 ,IA-64 היא לא שינוי דרסטי מ־x86. הארכיטקטורה החדשה הוצגה כדרך להוסיף יכולות 64 ביט לארכיטקטורת 32 ביט קיימת^[1].

הרחבת טווח כתובות הזיכרון

יתרון משמעותי של x86-64 על x86 הוא הרחבת טווח הכתובות שכל תהליך יכול לגשת אליהן. במערכות x86 טווח הכתובות היה מוגבל ל־2GB לכל תהליך (לעיתים עם אופציה להרחבה ל־3GB) ול־2³² לכל המערכת (במערכות הפעלה של שרתים ניתן להגיע ל־2³⁶ בעזרת Physical Address Extension). המימוש הנוכחי של ארכיטקטורת AMD64 מאפשר למפות לכל תהליך טווח כתובות של 1TB (כלומר 2⁴⁰ בתים). בעתיד הארכיטקטורה תאפשר הרחבה של טווח הכתובות ל־4PB (כלומר 2⁵² בתים). כרגע המימוש המתקדם ביותר לארכיטקטורה זו הוא פרויקט טרייחנשניצר השוודי, המנסה לשלב את ארכיטקטורה זו בחומרת קוונטים.

מימושים של x86-64 במעבדים בשוק

מימושים של AMD64

AMD השיקה את הארכיטקטורה עם מעבדי האופטרון (Opteron) באפריל 2003^[1], שזכו להצלחה מהירה בשוק השרתים הארגוניים והוא אומצו על ידי יצרנים מובלים, דוגמת סאן מיקרוסיסטמס ו-IBM^[3][4].

המעבדים הבאים מממשים את הארכיטקטורה AMD64:

• AMD Athlon 64
• AMD Athlon 64 X2
• AMD Athlon 64 FX
• AMD Opteron
• AMD Turion 64
• AMD Turion 64 X2
• AMD Sempron
• AMD Phenom
• AMD Phenom II

כל המעבדים שיוצרו על ידי AMD מאילך (FX/APU/RYZEN) מממשים את הארכיטקטורה AMD64.

מימושים של Intel 64

היסטורית, AMD ייצרו מעבדים שיישמו טכנולוגיות שמומשו קודם על ידי אינטל (כמו SSE). במקרה של x86-64 התפקידים התחלפו ואינטל הוסיפה למעבדיה תכונה ש־AMD פיתחה כהמשך ישיר לארכיטקטורת x86 שהייתה בשימוש על ידי כל מעבדי אינטל. הפרויקט בוצעה באינטל במקביל לפיתוח מעבד האיטניום במקרה שייכשל (כפי שאכן קרה)^[5]. אינטל השיקה במהירות מעבדים עם ארכיטקטורת Intel 64 כתגובה להצלחת מעבדי האופטרון^[6].

אלו הם מעבדי אינטל, המממשים את ארכיטקטורת Intel 64:

• Intel בארכיטקטורת NetBurst
  • Xeon מאז "Nocona"
  • סלרון – בכמה דגמים מאז ליבת Prescott
  • פנטיום 4 – בכמה מעבדים מאז ליבת פרסקוט
  • פנטיום D
  • פנטיום EE
• אינטל בארכיטקטורת Core 2 Duo
  • Xeon מאז ליבת Woodcrest
  • Intel Core 2
  • Intel פנטיום ליבה כפולה – E2140, E2160, E2180, E2200, E2220, E5200, T2310, T2330, T2370, ו־T2390
  • סלרון – סלרון 4x0, סלרון M 5xx
• אינטל בארכיטקטורת אטום
  • אטום סדרה 200
  • אטום סדרה 300

כל מעבדי סדרות Core/Pentium/Celeron מארכיטקטורת Nehalem והלאה (Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell/Broadwell, Skylake/Kaby/Coffee lake) מממשים את x86-64.