64位微处理器

2022-09-03 19:00:08   编辑:夏侯琳行
导读 很多朋友对64位微处理器还不了解,今天小绿就为大家解答一下。处理器(541) Intel 64位处理器,Intel 64位处理器结构原理现在人们广泛使...

很多朋友对64位微处理器还不了解,今天小绿就为大家解答一下。

处理器(541) Intel 64位处理器,Intel 64位处理器结构原理现在人们广泛使用32位微处理器组成的计算系统,但是32位计算和操作系统无法支持应用程序直接访问4GB(2的32次方)以上的内存,4GB寻址能力是32位计算系统不可或缺的门槛。随着应用需求的不断发展,32位微处理器已经不能满足大容量、高负载运行的要求。因此,采用内存寻址规模更大、计算能力更强的64位微处理器将是大势所趋。目前全球64位微处理器主要由惠普、Sum、IBM、Intel、AMD等公司控制。安腾(安腾)微处理器安腾微处理器由英特尔公司于2001年5月推出。它是英特尔公司和惠普公司联合开发的IA-64(英特尔架构-64)架构系列中的第一个通用64位微处理器。采用0.18m工艺,主频800MHz。2002年7月,英特尔推出第二代64位微处理器-Itanium2,依然采用0.18m工艺,首次将L1、L2、L3缓存集成到芯片中,共约2.2亿个晶体管,主频1GHz。2003年6月,Intel公司推出了新一代的Itanium2产品——Madison,采用0.13m工艺,集成了4.1亿个晶体管,主频1.5GHz安腾系列微处理器不采用原有的X86指令结构,而是采用了新的指令集结构——EPIC。EPIC计算模式是专门为实现高效并行而设计的,旨在同时处理多个指令或进程。它具有以下优点:64位寻址空间、大规模并行执行内核、强大的预测能力、大容量高速缓存、高速总线结构和充足的命令执行单元。在安全性方面,Itanium2支持先进的机器检查结构,可以广泛管理硬件、固件和操作系统中的错误,从而有效减少崩溃的时间。但是由于原来的X86指令已经不兼容,只能通过解码器兼容X86指令,对32位程序的运行会有一定的影响,即不能保证现有32位应用的全部性能。与32位相比,x64位CPU的通用寄存器的数据宽度为64位,处理器一次可以运行64位数据。从下面的x64位处理模型图(EM64T)可以看出,x64位处理器的指令宽度没有变化,通用寄存器和数据通道的宽度有所增加。所以可以理解为x64位处理器有一个数据宽度为64位的寄存器,可以一次传输和操作64位数据。所以对于一个通用寄存器来说,它主要存储整数数据和地址数据(或者内存指针),这些数据都是由算术逻辑单元(ALU)来操作的。此外,处理通常支持浮点数据和多媒体数据,它们有自己的专用寄存器和执行单元。以Intel 32位和64位x86处理器为例,做一个简单的比较:基于以上分析,我们可以看出x64位计算主要有两个优势:1。它可以支持更大的内存寻址空间。它打破了32位下4GB内存的限制。理论上,内存访问空间可以达到1800万TB。事实上,采用EM64T技术的奔腾4处理器支持36位物理内存寻址和48位虚拟内存寻址,而AMD 64位处理器支持40位物理内存寻址和48位虚拟内存寻址。Windows XP x64版本最高可支持16GB物理内存和16TB虚拟内存,使应用程序能够快速处理大量数据集。2.可以在更广的范围内进行整数运算。具有64位整数数据的应用程序可以通过在64位硬件上操作来大大提高计算性能并减少计算时间。对于数值计算(包括3D动画、数字艺术和游戏、科学计算)非常有益。

对于使用Windows x64版本的用户来说,他们将拥有更高的性能和更好的可扩展性,完全一致的工作环境,并为现有的32位程序提供更好的兼容性。在充分利用32位Windows应用程序投资的同时,他们还可以获得最新64位技术所带来的高性能。

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