AMD избрал иной путь к 64-разрядности. Производители лишь прибавили 32 к уже имеющимся разрядам и получили новую архитектуру x86-64. Что примечательно, новая технология отличается от старой лишь префиксом 64. Хотя, естественно, в новом процессоре был сделан ряд улучшений, в первую очередь ядра процессора. Это позволило получить новый уровень быстродействия как для 32, так и для 64-разрядных систем.

Итоги: AMD переходит на новый уровень без применения новых технологий. Это приводит к полной совместимости как 32, так и 64-разрядных приложений. Intel же стремится показать себя лишь в 64 разрядах. Исходя из того, что последние в наше время еще не обрели особой популярности, я присуждаю победный балл в первом раунде процессору AMD 64. Думаю, это будет справедливым решением :).

Архитектура

Как я уже сказал, из технологии следует архитектура. В новых камешках были сделаны большие изменения, которые повлекли за собой производительность и совместимость со старыми платформами.

Начнем с AMD. Исходя из того, что технология осталась практически неизменной, архитектура проца не стала революционной. Были добавлены режимы совместимости (о них я расскажу позже) и, конечно же, 64-битные адресные регистры. Они позволяют расширить адресуемое пространство оперативной памяти и избавиться от существующего ограничения в 4 Гб, которое создает ощутимые трудности при построении систем обработки информации. Для ускорения работы с памятью используется технология NUMA, позволяющая работать напрямую с памятью, минуя системную шину и набор микросхем. Такое нововведение было названо HyperTransport и появилось в первом чипсете Golem.

В Intel все намного сложнее. Из-за интенсивного пути развития, компания в корне поменяла архитектуру. Вот что появилось в Itanium:

1. Режимы совместимости со старыми платформами. Без них никак не обойтись: 64-разрядная архитектура еще не прижилась в компьютерном мире.

2. Тщательная обработка ошибок. Теперь Itanium’у сложно ошибиться :), так как против ерроров созданы две независимых технологии. Главной является EMCA, которая позволяет вести контроль и протоколирование всех ошибок, возникающих во время работы процессора. И второстепенная технология ECC, позволяющая предварительно обрабатывать код и вести контроль четности. Надежный процессор привлекает внимание покупателей, особенно на производстве, где цена ошибки – смерть :).

3. Поддержка многопроцессорности. Так как компания Intel ориентировала свой процессор для крупных серверов, то позаботилась и о мультипроцессорности. Камень был снабжен рядом микросхем, которые позволяют вести быстрый обмен с памятью. Теперь для работы с мозгами используются методы чередования, буферизации и деления модулей памяти. При этом камень работает с 64 гигабайтами оперативки с пропускной способностью 4,2 Гб/сек.

Когда я читал про архитектуру IA-64 (аббревиатуру, думаю, расшифруешь сам), я действительно проникся фичами, которые были придуманы Intel’ом. Конечно, AMD боролся за совместимость (как выяснится позднее), но остаться равнодушным к новейшей архитектуре невозможно :). Поэтому присуждаю законную победу процессору Itanium, который сравнял счет во втором раунде.

Совместимость

Суди сам: производитель создает девайс, отточенный под новую архитектуру. Программист, матерясь и изучая новые мануалы языка, пишет операционки и софт под неизвестно откуда взявшиеся разряды :). Но ни тот ни другой не думают о бедном юзере, для которого переход на новую платформу будет весьма болезненным. В этой ситуации существует два выхода – либо забыть об 32 и 16-разрядности и целиком отдаться 64 битам, либо воспользоваться специальными режимами совместимости, которые были любезно предоставлены производителем. А система совместимости, кстати, сделана на совесть как в Itanium, так и в AMD.

Начнем с первого. Intel пошел логически верным путем и создал ряд регистров для полной совместимости старых приложений. В итоге получаем, что все 64-разрядные инструкции выполняются как обычно, иные же обрабатываются технологией IA-32. Эмуляция есть эмуляция, ни о какой производительности при этом и речи быть не может, поэтому Itanium целиком и полностью ориентирован для 64-разрядных платформ.

В AMD все намного сложнее. Для улучшения производительности со старыми платформами были придуманы специальные режимы. Поговорим о них подробнее.

Архитектура AMD 64 предусматривает два главных режима работы: Long и Legacy. В первом открываются все прелести технологии x86-64. Для полной совместимости над старыми приложениями существует так называемый подрежим совместимости, в котором способны обрабатываться 32/16-разрядные инструкции. В режиме Legacy процессор работает по принципу обычной x86-архитектуры. Козырем такой системы режимов является то, что процессор можно эксплуатировать до выхода стабильных релизов 64-разрядных операционок. Помимо этого существует несколько преимуществ x86-64 над IA-64:

1. Быстродействие в обработке 32-разрядных инструкций. Связано с тем, что после перехода в режим совместимости не происходит никакой эмуляции, процессор обрабатывает данные с большой скоростью. Этого нет в Itanium, поскольку там все инструкции выполняются в 64 разрядах.

2. Полная совместимость с x86-архитектурой. В Itanium подобное реализовано не полностью.

3. Одновременная работа 16/32/64 приложений. Благодаря введению режимов, становится возможным обрабатывать ряд разных инструкций одновременно. Это, опять-таки, сказывается на производительности и улучшает совместимость.

Думаю, что я убедил тебя согласиться с присвоением победного балла AMD 64, у которого с совместимостью не было и не будет никаких проблем. Учитывая, что 64-разрядная архитектура не заменяет старые, быстродействие в иных платформах играет очень большое значение. Итог трех раундов: 2:1 в пользу AMD.

Применение

Настало время для вопроса: “Зачем все это?” Неужели нельзя обойтись старой 32-разрядной архитектурой и не гнаться за нововведениями?

Intel изначально поставил перед собой задачу – выполнить распараллеливание процессов в одном кремниевом девайсе. Отчасти он своего добился, и Itanium редко когда встретишь на рабочей станции пользователя. Как правило, этот проц юзают на мощных серверах с большими базами данных либо в банковских системах, где нельзя ошибаться (помнишь, я говорил про анализ ошибок?). AMD же ориентировался как нечто среднее между 32 и 64 разрядами. Конечно, он встречается в крупных серверах, но также может использоваться в обычных рабочих станциях, ибо отточен как под x86-64, так и под x86-архитектуру.

Нелишним будет сказать и про операционные системы, которые корректно поддерживають описываемые камни. Это, конечно же, WinXP 64, а также пингвин с поддержкой 64-разрядных девайсов. Хотя, как я уже говорил, AMD совершенно неприхотлив к операционкам и будет работать даже на Win9x :).

Итог как всегда прост. Победный балл получает Intel за принципиально новые сферы применения своего детища Itanium. Счет: 2:2.