Den Anfang der Дra 64

Jewgenij Rudometov.
authors@rudometov.com

Die ungestьme Entwicklung der Halbleiter- und Computertechnologien hat die schnelle Evolution der Architektur der Prozessoren gewдhrleistet. Daraufhin wurde mцglich die Erweiterung der Funktionalitдt der 32.entladungsprozessoren, die die speziellen Regimes des Ausfьhrens der 64.entladungsanwendungen bekamen.

Zugrunde der modernen Etappe der Entwicklung der Zivilisation liegt die wirksame Bearbeitung der Informationen, die von den Computersystemen verwirklicht wird. Die zentralen Elemente dieser Systeme sind die hochproduktiven Prozessoren, die zur kurzen Frist etwas Etappen der Evolution gegangen sind. Jede dieser historischen Etappen wird mit der Reihe der Besonderheiten charakterisiert. Unter ihnen nicht nur die Hдufigkeits- und architektonischen Parameter der elektronischen Elemente, sondern auch wachsen die Besonderheiten der entschiedenen Aufgaben, die Komplexitдt und raznoobraznost' die stдndig, wie auch die Umfдnge der bearbeiteten Informationen.

Fьr die wirksame Arbeit mit den groЯen Umfдngen der Zahlenangaben sind die Einrichtungen, die nach den neuen architektonischen Prinzipien aufgebaut sind notwendig. Wirklich, der immer mehr breite Vertrieb der Computertechnologien bewirkt die riesige Zahl der neuen Zahlenangaben, die das termingemдЯe Umwandeln und den Konsum fordern.

Fьr die wirksame Bearbeitung der riesigen Strцme der Informationen, unter kotorj znachitel'uju den Anteil bilden die multimedialen Dateien, konvergentnaja soll der Computer-Kommunikationszweig die Hardware und die Anwendungen wesentlich verarbeiten. Dabei wird das Potential der GrцЯe der Funktionalitдt und der Produktivitдt in der Zukunft nicht nur der Erhцhung der Taktfrequenz, die das Tempo der Arbeit der Halbleiterelemente aufgibt, sondern auch der Einfьhrung der perspektivischen architektonischen Innovationen gewдhrleistet werden.

Doch klдrt sich die Zukunft der Computertechnik von den Arbeiten, die in den Laboren und in der Produktion zur Zeit intensiv durchgefьhrt werden in bedeutendem Grade. Ein Hauptobjekt der Aufmerksamkeit der Gelehrten und der Ingenieure, wie auch frьher, bleiben die Prozessoren, wichtigster deren Parameter ist die Produktivitдt, die von der Technologie abhдngt, der Mikroarchitektur und der Taktfrequenz.

Die Produktivitдt der Prozessoren

Die Produktivitдt der Prozessoren klдrt sich von den folgenden Verhдltnissen:

Die Produktivitдt des Prozessors = des Befehls / Uhrzeit,

Die Befehle / Sekunde = (die Befehle / Takte) h (die Takte / Sekunde),

Der Parameter die Befehle/Takte bedeutet die Zahl der erfьllten Instruktionen fьr den Takt — IPC (Instructions per Cycle), und die Takte/Sekunden sind eine Taktfrequenz, auf der der Kern des Prozessors arbeitet.

Die GrцЯe IPC ist eine Funktion der Architektur des Prozessors und des verwendeten technologischen Prozesses, was mit Hilfe des folgenden Ausdruckes gespeichert wird: IPC = f (die Architektur, jenen. Den Prozess). Dabei ist die Taktfrequenz F, die jenen der Arbeit des Prozessorkernes aufgeben Funktion, wie des technologischen Prozesses, als auch der konstruktiven Besonderheiten der in die Konstruktion verwendeten Prozessoren der Ketten, das heiЯt F = f (jenen. Den Prozess, der Kette).

Von 32 zu 64

Also, auf den obengenannten Verhдltnissen gegrьndet worden, klдrt sich die Produktivitдt des Prozessors in zwei Parametern, einen von denen die Zahl der Instruktionen, die fьr den Takt erfьllt werden, — IPC, anderen — die Taktfrequenz — F.

Wenn in den bemerkten funktionalen Verhдltnissen, die Fragen der Technologie und der Besonderheit der Realisierung der inneren elektronischen Ketten des Kernes des Prozessors aus dem Spiel zu lassen, so bleibt die Abhдngigkeit der Produktivitдt des Prozessors von seinen architektonischen Lцsungen. Zu diesen Lцsungen, die den Parameter IPC bestimmen, gehцren viele Besonderheiten der Architektur, insbesondere die Wortlдnge der bearbeiteten Elemente.

Es ist, dass offenbar, je grцsser ist es der Kategorien, die auf den Befehle und die Daten abgefьhrt werden, desto der Befehle, die fьr den Takt erfьllt werden, fьr die Lцsung der gestellten Aufgaben weniger erforderlich. Wirklich, es ist, dass fьr das Ausfьhren der Berechnungen, die die hohe Genauigkeit fordern offenbar, im Falle der Prozessoren der hohen Wortlдnge ist es weniger mechanischer Wцrter fьr die Unterbringung der Operanden und der Befehle, als fьr den Fall malorazrjadnyh der Elemente notwendig.

Es konnte man beim Ьbergang von den 4.entladungsprozessoren zu 8.entladungs-, weiter — zu 16 und endlich zu den 32.entladungsmodellen beobachten . Es bleibt ьbrig, zu ergдnzen, dass die 32.entladungsprozessoren vorherrschend sind.

Ungeachtet der Erweitertheit der gegebenen hochproduktiven Modelle, man muss bemerken, dass dem Markt schon die Reihe der Jahre auch die komplizierteren Lцsungen, die auf die Daten der verdoppelten Lдnge ausgerichtet sind anwesend sind. Aber die entwickelten 64.entladungsprozessoren wurden ausschlieЯlich fьr den Markt servernyh der Lцsungen bis vor kurzem vorbestimmt. Wegen des hohen Wertes der technologischen Prozesse, die in der Produktion solcher Erzeugnisse verwendet werden, sowie ihrer auЯerordentlich komplizierten inneren Struktur, 64.entladungs-servernye unterscheiden sich die Prozessoren durch das verhдltnismдЯig hohe Niveau der Preise. Dieses Niveau ist als wesentlich hцher, was fьr die Tischmodelle bestimmt ist.

AuЯerdem die existierenden Modelle, die unter die Daten gerechnet sind, der Lдnge in 64 Bit, fordern oder die Softwareentwicklungen, speziell erstellt unter konkret der Architektur, oder perekompiljatsiju die existierenden Anwendungen. Es bleibt ьbrig, zu ergдnzen, dass auch die entsprechende Hardwareversorgung notwendig ist. Das alles erstellt bestimmte Schwierigkeiten nach der Einfьhrung perspektivisch mehrentladungs-prozessor-arhitektur.

Doch geschieht dank der ungestьmen Vervollkommnung der Halbleitertechnologien und der Einfьhrung der zahlreichen architektonischen Lцsungen fьr die Prozessoren nicht nur die Selbstkostenverringerung frьher als entwickelte Modelle, sondern auch mцglich wird die immer mehr komplizierten Vorhaben der Hersteller realisieren. Unter diesen Vorhaben gibt die Plдne der Entwicklung und der Ausgabe fьr den Markt der Tischrechner der hochproduktiven Prozessoren bol'shej, als das traditionelle 32 Bit, der Wortlдnge. Es wird immer mehr aktuell, da das Ansetzen des Hдufigkeitspotentials den objektiven Grьnden allen schwieriger wegen der GrцЯe der Strцme des AusflieЯens und der entsprechenden VergrцЯerung teploobrazovanija gegeben wird.

AMD h86-64

Die Gesellschaft AMD war von erste, wer gekonnt hat die Mцglichkeiten der modernen Halbleitertechnologien fьr die Ausgabe der Massenprozessoren fьr den Sektor der Tischrechner zu realisieren.

Wie die Entwicklung der Architektur der 32.entladungsprozessoren AMD Athlon, den Herstellern der vorliegenden Gesellschaft die Prozessoren, die die 64.entladungsberechnungen unterstьtzen erstellt waren. Die vorliegende Architektur hat die Benennung AMD64 bekommen. Als der Prototyp der neuen Entwicklung der Gesellschaft AMD war die Architektur der Prozessoren AMD Athlon XP ausgewдhlt .

Zum ersten Mal waren die Neuerungen der perspektivischen Architektur, die die Unterstьtzung der 64.entladungsberechnungen gewдhrleistet, in servernyh die Lцsungen erprobt. Die entsprechenden Prozessoren haben die Benennung AMD Opteron bekommen eben waren vom Computermarkt wohlgeneigt ьbernommen. AuЯerdem, die Reihe der bekannten Produzenten haben die Systeme, osnovonnyh auf den gegebenen Prozessoren erklдrt.

Doch haben die meiste Berьhmtheit die Modelle mit der Architektur AMD64 im Sektor der Tischrechner bekommen. Diese Modelle haben die Benennung AMD Athlon  64 bekommen . In der Qualitдt osgnovy haben die Entwicklungen dieser Prozessoren servernye AMD Opteron gedient.

Der Hauptunterschied der neuen Tischprozessoren von vorhergehend AMD Athlon XP besteht in der Unterstьtzung nicht nur 32.entladungs-, sondern auch des 64.-Bit-Codes bei der Sicherung der vollen Vereinbarkeit mit den existierenden Programmanwendungen. Es ermцglicht, den fliessenden Ьbergang von 32 zur 64.entladungssoftware zu verwirklichen, sowie, die Vereinbarkeit mit der folgenden Generation Microsoft Windows XP fьr 64.entladungs-der Bahnsteige zu gewдhrleisten.

Die angewandte Nьtzlichkeit der neuen Architektur hier bewertend ist nцtig es zu bemerken, dass die Hardwarerealisierung der 64.entladungsbefehle zulдsst, die Produktivitдt bei der Datenbearbeitung der entsprechenden Lдnge zu vergrцssern. AuЯerdem die Nutzung der 64.entladungsregimes gewдhrleistet die Erweiterung des Adressraumes.

Doch muss man bemerken, dass fьr die Nutzung des Potentials der ausgedehnten Architektur die entsprechende Software, die die Unterstьtzung der 64.entladungsregimes gewдhrleistet gefordert wird. Andernfalls kцnnen die Hardwareerweiterungen nicht verwendet sein.

Fьr die Realisierung der Mцglichkeiten der Architektur, die auf die 64.entladungsberechnungen ausgerichtet ist, die Hersteller AMD haben die Zahl der Register der allgemeinen Bestimmung verdoppelt eben haben ihre Wortlдnge bis zu 64 Bit vergrцssert.

AuЯerdem unter den prinzipiellen Verbesserungen der Architektur der Prozessoren AMD Athlon  ist nцtig es 64 zu bemerken:

·         den Integrierten Kontroller des Gedдchtnisses, der frьher ausschlieЯlich in den integrierten Schaltkreisen North Bridge der Sдtze der integrierten Schaltkreise der Systemlogik anwesend ist;

·         der Bus Hyper-Transport fьr die Verbindung mit chipsetom, vergrцssernd die Bandweite und verringernd die Latentzeiten in der Datenьbertragung;

·         Verlдngert bis zu 12 Stufen das FlieЯband der ganzzahligen Berechnungen und bis zu 17 Stufen das FlieЯband der materiellen Berechnungen, was die Mцglichkeit gewдhrt, die Taktfrequenzen zu vergrцssern;

·         den Vergrцsserten Umfang des Cachespeichers des zweiten Niveaus;

·         die Unterstьtzung des Satzes der Instruktionen SSE2;

·         die Unterstьtzung der Technologie die Technologie Cool-n-Quiet, die das Enrgiesparen und die Verkleinerungen teplovydelenija gewдhrleisten;

·         die Vervollkommnete Sicherung vor den Viren (die Blockierung der Ьberfьllung des Puffers);

·         das Wirksame Ausfьhren der 32.entladungsanwendungen.

Aus den konstruktiven Besonderheiten ist nцtig es das Erscheinen des Deckels, der den Kristall des Prozessors schьtzt zu bemerken, in dessen Bestand die verbesserte Kette der Temperatursicherung aufgenommen ist.

Aus anderen Parametern der Prozessoren AMD Athlon ist nцtig es 64 zu bemerken: das Vorhandensein im Bestande vom Kern mehr 100 Mio. Transistoren, den Stecker Socket 754, die Technologie 0,13 mkm u.д .  werden die Bausteine der integrierten Schaltkreise des Gedдchtnisses DDR2 PC3200/2700/2100/1600 (die Ьbertragungsrate der Daten das 3,2/2,7/2,1/1,6 Gbyte) — bis zu vier Bausteinen registered (speziell) DIMM oder drei Bausteine unbuffered (gewцhnlich) DIMM mittels des 64.entladungsbusses (+8 Bit ECC) mit der Bandweite bis zu 3,2 Gbyte/mit angeschlossen . Der Prozessor wird mittels des Busses HyperTransport (bis zu 1600 MHz, Full duplex) mit der Bandweite das 6,4 Gbyte angeschlossen  . Den Umfang des Cachespeichers L1 – 128 Kbytes, werde ich des Cachespeichers des zweiten Niveaus L2 wegessen hдngt vom Modell ab. So das Modell mit dem Rating 3400 + (  schlieЯt die Taktfrequenz des Kernes — 2,2 GGts) den Cachespeicher L2 im Umfang 1024 Kbytes, das Modell 3200 + (2,0 GGts) — 1024 Kbytes, das Modell 3000 + (2,0 GGts) — 512 Kbytes ein.

Aufgrund der Architektur AMD64 ist das Flagshipmodell Prozessors, das die Benennung AMD Athlon 64 FX bekam erstellt. Sie unterscheidet sich von AMD Athlon 64 vor allem durch die Nutzung des Zweikanaluntersystemes des Gedдchtnisses. Daraufhin werden registered (speziell) die Bausteine des Gedдchtnisses DDR2 PC3200/2700/2100/1600 mittels des 128.entladungsbusses (+16 Bit ECC) angeschlossen . Es gewдhrleistet fьr das Untersystem des Gedдchtnisses das Passband bis zu 6,4 Gbyte/mit.

Als der Stecker dieses Lineales der Prozessoren war Socket  940, ьbereinstimmend mit dem Stecker servernyh der Lцsungen ursprьnglich ausgewдhlt , doch geschieht zur Zeit sein Ersetzen auf den Stecker Socket  939. dvuhkanal'nost' des Untersystemes des Gedдchtnisses wird gespeichert, aber mit den Prozessoren wird die schon gewцhnlichen standardmдЯigen Bausteine DDR400 verwendet, was ihre Integration in die Systeme, die fьr die Tischrechner vorbestimmt sind erleichtert.

 

Intel EM64T

Die existierende Tendenz des Ьbergangs zur Entwicklung und der Ausgabe der Prozessoren der Hybridarchitektur hat die Gesellschaft Intel unterstьtzt. Es hat den Frьhling dieses Jahres auf dem Forum IDF in San Francisco Craig Barrett, der vollziehende Hauptdirektor der Gesellschaft Intel (Craig Barrett, Chief Executive Officer) zum ersten Mal erklдrt. Dieses Thema war und auf anderen Tagungen des Forums fortgesetzt.

 

Die Voranzeige auf IDF Spring 2004

Unter den zahlreichen perspektivischen Entwicklungen der Gesellschaft CEO Intel hat die voraussichtliche Unterstьtzung der 64.-Bit-Instruktionen von den 32.entladungsprozessoren bemerkt. Diese Architektur, die ursprьnglich wie IA32e genannt ist, hat im Folgenden die Benennung die Technologie EMT64T (Extended Memory 64 Technology) bekommen

Den Foto 1. Die Aktion Craig Barrett, der vollziehende Hauptdirektor der Gesellschaft Intel

VerhдltnismдЯig dieser neu den Prozessoren von Intel der Architektur sagend, hat Craig Barrett betont, dass es sich in der ursprьnglichen Etappe nur um den Markt der Server und der mдchtigen Workstations handelt. Die Technologie der Unterstьtzung der 64.entladungsberechnungen, die die Mцglichkeiten der Architektur IA32 ausdehnen, fьr den angegebenen Sektor wird schon in 2004 realisiert sein . Ein Objekt der Anwendung werden die folgenden Generationen servernyh der Prozessoren Intel Xeon. Im Folgenden wird je nach der Erweiterung des Marktes der Software, die ausgerichteten auf die 64.entladungsberechnungen und von den entsprechenden Varianten der Betriebssysteme und die Anwendungen vorgestellt ist, die vorliegende Unterstьtzung und in den Prozessoren der Rechner des Tischniveaus erscheinen, unter denen die 32.entladungsprozessoren vorherrschend sind (die Tabelle 1).

Die Tabelle 1. Das Lineal der hochproduktiven Prozessoren Intel

Den Prozessor	Die Bestimmung	Die Parameter (130 nm)	Die Parameter (90нм)
Intel Itanium 2	Die Server Back-end	64 Bit 1,3/1,4/1,5  GGts (MP) L3  Das Cache – 3/4/6 Mbytes (MP) 1,4/1,6  GGts (DP) L3  Das Cache – 1,5/3 Mbytes (DP) L2 Das Cache - 256 Kbytes L1 Das Cache - 32 Kbytes Die 64.entladungsadressierung 128 INT + 128 FP der Register FSB - 400 MHz, 128 Bit Bis zu 512 Prozessoren	-
Intel Xeon	Die Server Mid/Back-end	32 Bit Bis zu 4 Mbytes L3 das Cache Bis zu 3,4 GGts Bis zu 4 Prozessoren	-
Intel Pentium 4 Exteme Edition	Die Desktop-PCs Fьr das Bьro und das Haus	32 Bit 2 Mbytes L3 das Cache 512 Kbytes L2 das Cache 3,2‑3,4 GGts 800 MHz FSB Die Technologie Hyper-Threading Die Mikroarchitektur NetBurst	-
Intel Pentium 4	Die Desktop-PCs Fьr das Bьro und das Haus	32 Bit 512 Kbytes L2 das Cache 2,4‑3,4 GGts 533/800 MHz FSB Die Technologie Hyper-Threading Die Mikroarchitektur NetBurst Den Kern Northwood	32 Bit 1 Mбайт L2 das Cache 2,8-3,4 + GGts 533/800  MHz FSB Die Technologie Hyper-Threading Die Mikroarchitektur NetBurst Den Kern Prescott
Intel Pentium M	Die mobilen PC	32 Bit 1 Mбайт L2 das Cache 1,3‑1,7 GGts 400 MHz FSB Den Kern Banias	32 Bit 2 Mбайт L2 das Cache 1,7-2,0 GGts 400  MHz FSB Den Kern Dothan

Man muss, dass auch Craig Barrett bemerken, sowohl die nachfolgenden Vortragenden, als auch die Fachkrдfte, die an den zahlreichen offenen Tischen teilnehmen, betonten, dass die Architektur IA32e, die die Realisierung der 64.entladungsbefehle vorsehen vielfach, ist kein Kopieren schon existierend arhitektur AMD. AuЯerdem, wurde, dass das System der Befehle, das die Benennung x86-64 bekam mehrfach betont, ist kein Eigentum der Firma-Konkurrenten. AuЯerdem der Architektur der Prozessoren, die von beiden grцЯten Produzenten dieser Klasse der Halbleiterelemente vorgestellt sind, sind verschiedene und haben die spezifischen Besonderheiten der Realisierung. Diese Besonderheiten werden die entsprechende Verkцrperung sowohl in 32, als auch in den 64.entladungsbefehlsvorrдten finden. Ungefдhr so, wie es in MMX, SSE, SSE2, SSE3 gemacht war, u.д. wird Doch in vielen Befehlen die Vereinbarkeit anwesend sein.

Nichtsdestoweniger, werden, bessomnenija, und des Unterschiedes. Die Unterschiede in den Erzeugnissen von Intel und AMD werden hauptsдchlich mit verschiedenen arhitekturami, verschiedenem Herangehen an die Projektierung der Prozessoren, verschiedenen in der Produktion verwendeten Halbleitertechnologien verbunden sein. Als die Beispiele der einzigartigen Besonderheiten kann man die entwickelte Technologie Hyper-Threading (HT), sowie den verwendeten Befehlsvorrat SSE3, realisiert in die Produktionen Intel und fehlend bis jetzt beim Konkurrenten sogar als die Analoga bringen. Und es werden auch andere Innovationen, die selben Technologien LaGrande, Vanderpool und zum Beispiel Foxton in der allernдchsten Zeit realisiert sein. Gleichzeitig werden in den Prozessoren AMD die Reihe der eigenen einzigartigen Entwicklungen zum Beispiel 3DNow verwendet!, nicht habend der Analoga in den Erzeugnissen Intel.

Nichtsdestoweniger, ungeachtet der mцglichen Unterschiede in die Realisierungen der Technologien der 64.entladungsberechnungen, die aus der Basis der 32.-Bit-Prozessoren verwirklicht werden, auftretend hat von Microsoft Steve Balmer darьber erzдhlt, dass die Betaversion des entsprechenden Betriebssystemes, das die 64.entladungserweiterungen der Befehle unterstьtzt fertig ist. Er hat, dass, nach Meinung der Fachkrдfte Microsoft bemerkt, die Realisierung der neuen Befehle wird zulassen, die Produktivitдt und die Genauigkeit einiger Berechnungen zu erhцhen.

Dieses Thema hat im Vortrag auf dem selben Forum IDF Michael Fister, den дlteren Vizeprдsidenten und den Generalmanager der Gliederung Intel Enterprise Platforms Group (Michael Fister, Senior Vice President General Manager, Enterprise Platforms Group) fortgesetzt.

Den Foto 2. Die Aktion Michaels Fistera, des дlteren Vizeprдsidenten und des Generalmanagers der Gliederung Intel Enterprise Platforms Group

Er hat anwesend seiend auf dem Forum IDF mitgeteilt, dass der erste Prozessor mit der Unterstьtzung der 64.-Bit-Befehle der 32.entladungsprozessor Intel Xeon, der aufgrund des Kernes Nocona mit der Nutzung der Technologie 90 nm aufgebaut ist wird . Der Kern des jьngeren Modells dieses Prozessors, das verfьgend ьber den Cachespeicher des 1 Mbytes und auf den Bus die 800 MHz gerechnet ist , wird auf der Frequenz 3,6 GGts arbeiten . Im Folgenden werden je nach der Vervollkommnung halbleiter-tehprotsessa die mehr produktiven Varianten dieses Prozessors, der aufgrund des Kernes Prescott nach der Technologien 90 nm erstellt ist ausgegeben sein .

Auf diesem Pfad werden viel Produktionsschwierigkeiten, die mit dem verwendeten Zoom der Lithographie verbunden sind. Zur Zeit operieren die Hersteller mit den Elementen, deren Umfдnge schon nanometry bilden. Leider, die Entwicklung und die Ausgabe der Prozessoren gewдhrleistet nach den neuesten Technologien nicht nur die Verkleinerung des Zooms der Lithographie und die VergrцЯerung der Zahl der Transistoren auf den Halbleiterkristallen, aber auch wird von der Reihe der negativen Erscheinungen begleitet. Zu solchen negativen Erscheinungen verhalten sich die bedeutende GrцЯe der Strцme des AusflieЯens und die entsprechende VergrцЯerung teploobrazovanija. Doch werden nach der Ьberzeugung der Leiter Intel alle Probleme erfolgreich entschieden sein. Als Beweis war ihm auf dem Standort Intel lange vor der Ausgabe der entsprechenden Modelle der Prozessoren das Dokument, das die Technologie der 64.entladungserweiterung der Architektur der 32.-Bit-Prozessoren beschreibt — Extended Memory 64 Technology ausgegeben 

 

Die Besonderheiten der Architektur EM64T

Die Technologie der 64.entladungserweiterung stellt die Erweiterung der 32.entladungsarchitektur vor.

Daraufhin meint die abgeдnderte Architektur IA-32 die Unterstьtzung der 64.entladungsadressierung. Die Erweiterung nimmt die neuen Regimes der Arbeit und die neuen ausgedehnten Instruktionen, die die VergrцЯerung der Funktionalitдt der Prozessoren gewдhrleisten (die Abb. 1) auf.

Im Ergebnis der Einfьhrung der Neuerungen sind die 32.entladungsprozessoren mit der Unterstьtzung der Technologie der 64.entladungserweiterung mit der existierenden Software vereinbar. Sie sind auf die Unterstьtzung wie 32 Bit der Adressierung, so 64 Bit der geraden Adressierung der groЯen Umfдnge des Arbeitsspeichers gerechnet.

Die Abb. 1. Die Hauptneuerungen EM64T

Der Prozessor mit der Realisierung der Technologie der 64.entladungserweiterung unterstьtzt alle existierenden Besonderheiten IA-32 vollstдndig. In Ergдnzung zu ihm wird die neue Betriebsweise, die die Benennung IA-32e bekam eingefьhrt. Dieses Regime (mode) nimmt zwei podrezhima (sub-modes auf).

Ersten sub-mode — ist das Regime der Vereinbarkeit, das dem 64.entladungsbetriebssystem zugдnglich ist, fьr die Ausbeutung des existierenden Erbes der unabдnderten 32.entladungssoftware erstellt.

Zweiter ist sub-mode, genannt das 64.entladungsregime, dem 64.entladungsbetriebssystem, gewдhrleistend die Arbeit der Anwendungen, die speziell unter die 64.-Bit-Adressierung des Speicherplatzes geschrieben sind zugдnglich.

Im 64.entladungsregime, das 64 mit der Technologie gewдhrleistete Bit der Erweiterung, die Anwendungen kцnnen die folgenden Mцglichkeiten verwenden:

·         64 Bit der linearen Adressierung,

·         8 neuer Register der allgemeinen Bestimmung — GPR (general-purpose register),

·         8 neues 128 Bit registorov fьr potokovyh der Befehle der SIMD-Erweiterungen (SSE, SSE2 und SSE3),

·         64.-Bit-GPR und die Kommandoregister,

Die 64.erweiterungen ergдnzen die vereinheitlichte Adressierung byte-register, den schnellen Mechanismus der Ausstellung der Prioritдten der Unterbrechungen und das neue Regime der relativen Adressierung auch.

Also, der Prozessor mit der Realisierung der Technologie der 64.entladungserweiterung kann oder im Regime IA-32, oder im Regime IA-32e arbeiten.

Das traditionelle Regime IA-32 lдsst dem Prozessor zu, im geschьtzten Modus, im Regime der realen Adressierung, das Regime virtuell 8086 zu arbeiten.

Das Regime IA-32e ist ein Regime des Prozessors, das nur im Kreis des 64.entladungsbetriebssystemes verwendet wird, lдsst zu, die Mittel und die Vorteile der Technologie der 64.entladungserweiterung zu verwenden.

Die gebrachte Tabelle 2 beschreibt die Hauptcharakteristiken der unterstьtzten Regimes Ia-32e und des Unterschiedes zwischen ihnen.

Die Tabelle 2. Die Regimes IA-32e

Die Regimes		DER WESPEN	Perekompiljatsija	Die Adresse (Default)	Den Operanden (Default)	Die Registererweiterung	GPR, das Bit
IA-32e	64  Bit	64 Bit der Wespen	Ja	64	32	Ja	64
	Den Vereinbaren		Nein	32	32	Nein	32
				16	16		16, 8

Das Regime IA-32e

Das Regime IA-32e enthдlt zwei podrezhima — sub-modes: das Regime das 64 Bit und das vereinbare Regime. Das Regime IA32e kann man nur vom Laden des 64.-Bit-Betriebssystemes feststellen.

Das Regime das 64 Bit

Das Regime das 64 Bit wird von den 64.-Bit-Anwendungen, die unter dem 64.-Bit-Betriebssystem ausgefьhrt werden verwendet.

Fьr die Realisierung des 64.entladungsregimes waren die folgenden Modifikationen der Architektur gemacht:

·         Sind die Ketten der Unterstьtzung das 64 Bit der linearen Adressierung Eingefьhrt ,

·         sind die Registererweiterungen durch die Installation des neuen Prдfixes der Codes der Befehle (REX) zugдnglich,

·         sind die Existierenden Register GPR bis zu 64 Bit (RAX, RBX, RCX, RDX, RSI, RDI, RBP, RSP) ausgedehnt ,

·         Acht neu GPR (R8-R15),

·         Acht neues 128 Bit der Register fьr die SIMD-Erweiterungen (XMM8–XMM15),

·         64 Bit den Befehlszдhler (RIP),

·         das Neue Regime der relativen Adressierung (RIP-relative data addressing),

·         Kann den Raum der flachen Adressierung von einem Befehl verwenden,

·         die Ausgedehnten und neuen Befehle,

·         unterstьtzt die Physische Adressierung mehr als 64 Gbyte (hдngt von den Besonderheiten der Realisierung ab),

·         den Neuen Mechanismus der Kontrolle der Reihen der Unterbrechungen

Das Regime der Vereinbarkeit

Das Regime der Vereinbarkeit lдsst zu, 16 und 32 Entladungsanwendungen unter 64.entladungs-der Wespen ohne perekompiljatsii auszufьhren. Nichtsdestoweniger, die Anwendungen, die im virtuellen Regime 8086 ausgefьhrt werden, werden nicht arbeiten. Wie auch 64.entladungs-, das Regime der Vereinbarkeit soll vom Betriebssystem unterstьtzt werden. Es bedeutet unter anderem, dass 64.разр. Die Anwendungen kцnnen gleichzeitig mit neperekompilirovannymi von den 32.entladungsanwendungen, die im Regime der Vereinbarkeit ausgefьhrt werden arbeiten.

Die Tabelle 3. Die Register in den Prozessoren mit der Technologie der 64.entladungserweiterung

Die programmno-zugдnglichen Register	Das Regime das 64.bit			Die Regimes gewцhnlich und der Vereinbarkeit
	Den Namen	Die Zahl	Den Umfang, das Bit	Den Namen	Die Zahl	Den Umfang, das Bit
Die Register der allgemeinen Bestimmung	RAX, RBX, RCX, RDX, RBP, RSI, RDI, RSP, R8-15	16	64	EAX, EBX, ECX, EDX, EBP, ESI, EDI, ESP	8	32
Das Register isnstruktsy	RIP	1	64	EIP	1	32
Die Fahnen	EFLAGS	1	32	EFLAGS	1	32
Die FP-Register	ST0-7	8	80	STO-7	8	80
Die Multimedia die Register	MM0-7	8	64	MM0-7	8	64
potokovye SIMD Die Register	XMM0-15	16	128	XMM0-7	8	128
Den Umfang des Stapels	-		64	-		16 oder 32

 

Die Entwicklung des Цkosystems EM64T

Die Gesellschaft Intel arbeitet mit den Schlьsselteilnehmern des Marktes fьr die Unterstьtzung der Technologie das 64 Bit der Erweiterung in ihren Lцsungen.

Diese Technologie ist mit der Unterstьtzung von den Betriebssystemen Microsoft Windows Server 2003 und Windows XP Pro gewдhrleistet. Beta ist die Version des Systems von Microsoft (NDA) schon zugдnglich, Microsoft Server 2003 SP1 RTM wird es in 3 Quartal 2004 erwartet.

In Ergдnzung dazu haben die ersten Erklдrungen der Produzenten der Hardwareversorgung auf die Unterstьtzung der Technologie das 64 Bit der Erweiterung gehandelt . Geht die Prьfung der entwickelten Bahnsteige und der entsprechenden Treiber.

Die Gesellschaft Intel, wie es Craig Barrett mehrfach betonte, legt die bedeutenden Ressourcen in die Entwicklung der Technologien, die nicht nur auf die laufenden Bedьrfnisse ausgerichtet sind, sondern auch auf die Perspektive an.

 

Die Produktivitдt

Die Programme mit AMD Athlon 64 im Regime das 64.bit werden langsamer als im Regime 32 erfьllt. Hier ist nцtig es zu erinnern, dass drei Regimes der Arbeit existieren: 32 32/64, 64 Bit.

In den Regimes 32/64 und 64 wesentlichen Zunahmen weder in den Spielen, noch in den existierenden Aufgaben in den Prozessoren AMD Athlon64 wird beobachtet. AuЯerdem, im Regime wird 64 das bedeutende Fallen in der Regel beobachtet. Die Zunahme im traditionellen Regime klдrt sich otrabotannost'ju der Architektur der Prozessoren Athlon. Es bleibt ьbrig, den Ingenieuren AMD zu applaudieren, die dank dem Befehl NexGen gelernt haben die wirksamen vollziehenden Blцcke zu machen.

Aber es bedeutet nicht, dass die Architektur Atlonov 64 schlecht ist. Ganz und gar nicht. Den Ingenieuren AMD gelang es, die wirksamen 32.entladungsorte zu erstellen, in als man kann sich aufgrund der zahlreichen Prьfung Systeme, die aufgrund der Prozessoren AMD Athlon  64 erstellt sind ьberzeugen . Aber bei als hier die 64.entladungsbefehle...

Die bescheidenen Ergebnisse der Prьfung, die von den Prozessoren AMD in den 64.entladungsberechnungen vorgefьhrt werden, klдren sich mit verschiedenen Grьnden. Einer von ihnen, wahrscheinlich, ist damit verbunden, dass es grundsдtzlich schwierig ist, АЛУ64 so wirksam zu machen, damit seine Schnelligkeit traditionell 32.entladungs-wenigstens zur Zeit hцher war.

Ьbrigens ist gerade deshalb Intel Itanium 2 nenamnogo Intel Xeon (die Abb. 2) schneller . Hier ist nцtig es zu erinnern, dass die Vorzьge der Architektur Intel Itanium nicht nur nicht in die Geschwindigkeiten der Datenbearbeitung, sondern auch in der Immunitдt und der Zuverlдssigkeit. AuЯerdem die Architektur der Prozessoren Intel Itanium gewдhrleistet 2 die Vereinigung der groЯen Zahl dieser Einrichtungen, zum komplizierten System klasternyh der Lцsungen nicht herbeilaufend.

Die Abb. 2. Den Vergleich der Produktivitдt traditionell servernyh der Mehrprozessorbahnsteige

Was die Prьfung der entsprechenden Prozessoren von Intel betrifft, so wird es nach dem Erscheinen auf dem Markt der entsprechenden Modelle erfьllt sein. Dann kann man und die Ergebnisse der Realisierung der Firmenlцsungen von beiden Produzenten vergleichen.

Zum Problem der Nachfrage der 64.-Bit-Befehle in der Architektur der 32.entladungsprozessoren zurьckkehrend, muss man, dass, nach Meinung der Mehrheit der Fachkrдfte bemerken, diese Befehle sind vor allem fьr die Versorgung der geraden Adressierung des Arbeitsspeichers des bedeutenden Umfanges, der das maximale Niveau fьr die traditionellen Prozessoren ьbertritt zur Zeit notwendig. Es bedeutet, dass die GrцЯe der Produktivitдt in den neuen Regimes die potentiellen Benutzer hauptsдchlich fьr jene Fдlle, wenn die Systeme mit den sehr groЯen Speicherkapazitдten gefordert werden werden, zum Beispiel des verdoppelten Umfanges fьhlen werden. Fьr solche Fдlle der bedeutende Teil der Programme, selbst wenn das Drittel, werden in den Adressen, die fьr die gerade Adressierung im traditionellen Regime der 32.entladungsprozessoren unzugдnglich sind gelegen sein.

Die ZweckmдЯigkeit der Nutzung der 64.entladungsadressierung fьr die Arbeit mit den groЯen Umfдngen des Arbeitsspeichers veranlasst den Zweifel nicht. Im Folgenden werden die speziell entwickelten Anwendungen, fдhig erscheinen, die neuen Besonderheiten der 32.entladungsprozessoren zu verwenden. Aber es in der Zukunft. Die existierenden Agitationsaufrufe heute in der Mehrheit stellen in der Regel das nackte Marketing, das auf gerichtet ist vor, wer sich den Fragen der Architektur der Prozessoren ungenьgend zurechtfindet verwendet als die Quelle der objektiven Informationen die Firmendokumentation und die bewiesene Meinung der Fachkrдfte nicht. Die grьndlichen Wissen kцnnen auf dem Gebiet der Halbleitertechnologien und der Architektur der Prozessoren nьtzlich in der Errichtung der Wahrheit und der Prognostizierung der Perspektiven der Entwicklung sein. Besonders, wenn sie sich auf die objektiven Informationen stьtzen. In diesem Fall helfen sie, die potentiellen Benutzer vor den intensiven Werbekampagnen, die von den Vermarktungsdiensten und von den zahlreichen Gerьchten bewirkt sind zu beschьtzen.