AMD64

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

AMD64 (rinnastetaan yleisesti Intelin vastaavan 64-bittisen EM64T-arkkitehtuurin kanssa nimiin x86-64, x86_64 ja x64) on AMD:n kehittämä 64-bittinen suoritinarkkitehtuuri. AMD64 on x86-arkkitehtuurin laajennus, ja se tukee vanhoja x86-käskyjä suoraan niitä varten varatuissa toimintatiloissa säilyttäen yhteensopivuuden vanhempien ohjelmistojen kanssa. AMD64-käskykantaa käytetään nykyään AMD:n Athlon-, Athlon 64-, Athlon 64 X2-, Turion 64- ja Opteron-perheiden suorittimissa sekä uusimmissa Sempron-suorittimissa. Myös Intel on kehittänyt oman EM64T-nimisen toteutuksensa AMD64-käskykannasta.

Arkkitehtuurin eroja x86:een nähden[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Enemmän rekistereitä. Yleiskäyttöisten rekisterien määrä on nostettu x86-32:n kahdeksasta kuuteentoista.
  • Suurempi osoiteavaruus. Virtuaalisen osoiteavaruuden kokoa on kasvatettu 32 bitistä 48 bittiin. AMD64-arkkitehtuurissa suurin osoitettava muistin määrä on siis 256 tebitavua, kun x86-32-arkkitehtuurissa se oli vain 4 gibitavua. Lisäksi osoittimien käyttämättömien bittien käyttöä on rajoitettu siten, että arkkitehtuuria on helppo myöhemmin laajentaa 64-bittiseen osoiteavaruuteen säilyttäen yhteensopivuus vanhoihin käyttäjätason ohjelmiin, vaatien muutoksia vain käyttöjärjestelmän muistinhallinnalta.
  • Muistin osoittaminen suhteessa ohjelmalaskuriin (englanniksi instruction pointer relative data access - lyhyemmin RIP relative data access). Muistiin pystyy AMD64-arkkitehtuurissa viittaamaan myös suhteessa ohjelmalaskuriin, mikä mahdollístaa osoiteriippumattoman koodin.
  • SSE-käskykanta. AMD64-arkkitehtuuri sisältää Intelin SSE- ja SSE2-käskykannat, ja uudemmat E-sarjan suorittimet tukevat myös SSE3-käskykantaa. Myös x87- ja MMX-käskyt ovat tuettuja.
  • NX-bitti. NX-bitti on suojausteknologia, joka mahdollistaa tiettyjen muistialueiden merkitsemisen suorituskieltoon. Näin pyritään ehkäisemään puskuriylivuotohaavoittuvuuksien aiheuttamia haittoja.

Toimintatilat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

Historia ja strategia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

AMD64 toi mukanaan monia uudistuksia, joiden merkitys koneiden suorituskyvyn kannalta on paljon suurempi kuin 64-bittisten laajennusten. Pohjoissiltapiirin toiminnallisuuden integroiminen suorittimeen ja HyperTransport-väylän käyttöönotto nostivat koneiden suorituskykyä. Merkittävin uudistus oli muistinohjaimen integroiminen suorittimeen, jolloin se toimii suorittimen kellotaajuudella ja latenssi laski huomattavasti. Socket 939- ja 940-malleissa on kaksikanavainen muistinohjain ja nopeampi Hyper Transport kuin Socket 754-malleissa. Vuonna 2005 AMD on julkaissut kesä-heinäkuun aikana 64-bittiset Sempronit ja kaksiytimisiä suorittimia. Kaikkiin Socket 939-emolevyihin voi asentaa tuplaydinsuorittimen, mutta BIOS:in on oltava tarpeeksi uusi. AMD64-arkitehtuuria kehittäessä huomioitiin moniytimiset suorittimet. Keväällä ja syksyllä 2006 AMD siirtyi käyttämään DDR2-muistia ja uusi suoritinkantojaan. Uudet kannat ovat Socket AM2 työpöydälle, Socket S1 kannettaviin sekä Socket F palvelimiin.

AMD:n tulevaisuusstrategia eroaa selvästi pääkilpailija Intelin strategiasta. Kun uusi AMD64 "Hammer"-arkkitehtuuri sisältää tuen perinteiselle x86-käskykannalle, Hammerin oma 64-bittinen tila on ainutlaatuinen AMD:n suorittimille ja epäyhteensopiva Intelin 64-bittisen IA64-arkkitehtuurin kanssa, jota käytetään Intel Itanium-suorittimessa. Tekniseltä näkökannalta AMD:n suhteellisen suora irtiotto x86-arkkitehtuurista näyttäisi ainakin aluksi tuottavan paremman hinta-laatusuhteen kuin Itanium ja sen seuraajat. Kun AMD64-arkkitehtuuria käyttävät suorittimet julkaistiin, oli epäselvää, ottavatko järjestelmäsuunnittelijat ja kuluttajat riskin investoimalla arkkitehtuuriin, joka poikkeaa Intelin ratkaisuista. AMD:n strategia 64-bittisten suorittimien suhteen oli nykytietojen perusteella oikea, sillä yhtiön pahin kilpailija Intel joutui julkaisemaan Pentium 4-suorittimestaan 64-bittisen version, jonka käskykanta on miltei täysin yhteensopiva AMD64-arkkitehtuurin kanssa. Syynä Intelin julkaisuun oli AMD:n suorittimien kasvavat markkinaosuudet. Käskykannoissa on kummallakin yhtiöllä muutamia omia käskyjään, mutta erot ovat niin pieniä että Microsoft julkaisi x86-64 suorittimille vain yhden 64-bittisen Windows-version.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämä tietotekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.