x86 pret x64
Svarīgākā atšķirība starp x86 un x64 ir tā, ka pirmā ir 32 bitu arhitektūra, bet otrā ir 64 bitu instrukciju kopas arhitektūra. Instrukciju kopas arhitektūra (ISA) ir ļoti svarīgs termins, kas attiecas uz jebkuru CPU. Instrukcijas, atmiņas adresēšana, reģistri un daudzas citas CPU arhitektūras sadaļas nosaka ISA. x86 ir pasaulslavens ISA, ko Intel ieviesa 1978. gadā ar 8086 procesoru. Pēc tam tika veikti dažādi paplašinājumi, un 2000. gadā AMD izveidoja specifikāciju, lai paplašinātu x86 instrukciju kopu līdz 64 bitiem ar nosaukumu AMD64. Vēlāk arī citi uzņēmumi, piemēram, Intel, ieviesa šo specifikāciju, un šis AMD64 ir tas, kas tiek identificēts ar nosaukumu x64.
Kas ir x86?
x86 ir instrukciju kopas arhitektūra, ko Intel ieviesa ar slaveno 8086 procesoru. 1978. gadā Intel ieviesa 8086 procesoru, kas bija 16 bitu procesors. Pēc tam vēlāk viņi ieviesa dažādus procesorus, piemēram, 80186, 80286, 80386 un 80486, un visi bija saderīgi ar sākotnējo instrukciju kopu, ko izmantoja 8086 procesors. Tā kā visi šie procesori beidzas ar numuru 86, instrukciju kopas arhitektūra tika identificēta ar nosaukumu x86. Ieviešot 80386, x86 instrukcija tika paplašināta līdz 32 bitu sistēmai. Šeit 32 biti nozīmē, ka visi reģistri, atmiņas kopne un datu kopne ir 32 biti. Tad Pentium procesori parādījās kā Pentium I, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, un tie visi sekoja arī 32 bitu arhitektūrai. Taču x86 arhitektūrai tika veikti dažādi citi paplašinājumi, piemēram, tādu instrukciju pievienošana kā MMX, SSE un SSE2. Papildus tam tika veikti arī daudzi citi uzlabojumi. Pēc tam x86 instrukciju kopa tika paplašināta līdz 64 bitu instrukciju kopai, un no šī brīža to sauca par x64, par ko mēs runāsim nākamajā sadaļā. Jebkurā gadījumā kopumā x86 attiecas uz 32 bitu arhitektūru, kas attīstījusies no 16 bitu arhitektūras, kas tika izveidota ar 8086 procesoru.
8086 procesors
Kas ir x64?
32 bitu sistēma var attēlot tikai 232 atšķirīgas vērtības, un tāpēc atmiņas adresēšana ir ierobežota līdz šim adrešu skaitam. 232 baiti ir vienādi ar 4 GB, un tāpēc x86 maksimālais adresējamās atmiņas ierobežojums bija 4 GB. Lai to pārvarētu, x86 arhitektūrai tika veikti papildu paplašinājumi. Aptuveni 2000. gadā AMD ieviesa šādu specifikāciju, kas paplašināja x86 arhitektūru līdz 64 bitiem. Tas tika ieviests ar nosaukumu AMD64. x64 ir cits nosaukums, kas piešķirts šai AMD64 arhitektūrai. Šī AMD64 vai x64 arhitektūra ir pazīstama arī ar nosaukumu x86_64. Izmantojot 64 bitu arhitektūru, visi reģistri kļuva par 64 bitiem, un atmiņas kopne un datu kopne arī kļuva par 64 bitiem. Tagad var risināt 264 atšķirīgas vērtības, un tas nodrošina milzīgu maksimālās maksimālās atmiņas ierobežojumu. AMD K8 bija pirmais procesors, kas ieviesa šo 64 bitu arhitektūru. Tad arī Intel pieņēma šo arhitektūru. Izmantojot Intel Core procesorus, kas sākās no Intel Core 2, Intel sāka izmantot šo arhitektūru savos procesoros. Pašlaik visi Intel procesori, piemēram, Core i3, Core i5 un Core i7, izmanto šo x64 arhitektūru. Svarīgi uzsvērt, ka šī x64 arhitektūra joprojām ir saderīga ar veco x86 instrukciju kopu.
64 bitu procesors
Kāda ir atšķirība starp x86 un x64?
• x86 tika ieviests aptuveni 1978. gadā, savukārt x64 parādījās pavisam nesen - 2000. gadā.
• x86 radās no slavenā Intel 8086 procesora, un tāpēc Intel ieviesa x86. Taču x64, kas bija x86 paplašinājums, ieviesa AMD.
• x86 arhitektūra ir 32 bitu. (Pirmie x86 procesori bija 16 bitu, bet vēlākos procesoros tika veikts paplašinājums līdz 32 bitiem). x64 arhitektūra ir 64 bitu.
• Procesoriem ar x86 instrukciju kopas arhitektūru tāpēc ir 32 bitu reģistri, 32 bitu atmiņas kopne un 32 bitu datu kopne. Taču x64 ir 64 bitu reģistri, 64 bitu atmiņas kopne un 64 bitu datu kopne.
• x86 ir maksimālās adresējamās atmiņas ierobežojums, kas ir 4 GB (232 baiti). Taču x64 sistēmās šis ierobežojums ir milzīgs, proti, 264 baiti.
• x64 ir x86 paplašinājums; tāpēc tas ir daudz uzlabots un jaudīgāks nekā vecais x86.
• Vērtības, ko var saglabāt reģistrā, x64 sistēmā, ir lielākas nekā vērtības, kuras var saglabāt x86 reģistrā. Tāpēc x64 var apstrādāt lielākus veselus skaitļus daudz ātrāk, jo nav nepieciešams izmantot vairākus reģistrus šādā gadījumā, lai sadalītu vērtību un saglabātu kā x86.
• x64 var paralēli pārsūtīt lielāka izmēra datus pa datu kopni. Tas nozīmē, ka 64 bitu datu kopne var paralēli pārraidīt 64 bitus, savukārt x86 arhitektūra, kurai ir 32 bitu kopne, var paralēli pārraidīt tikai 32 bitus.
Kopsavilkums:
x86 pret x64
x86 instrukciju kopas arhitektūra ir 32 biti, savukārt x64 instrukciju kopas arhitektūra ir 64 biti. x64 nāca kā esošās x86 arhitektūras paplašinājums. Reģistri, atmiņas kopne un datu kopne x86 arhitektūrā ir 32 biti, savukārt x64 arhitektūrā tas ir 64 biti. Tāpēc maksimālais adresējamās atmiņas apjoms x64 sistēmās ir daudz lielāks nekā x86 sistēmās. Intel ieviesa x86 ar 8086 procesoru, kas bija 16 bitu procesors, un ar laiku šis x86 tika paplašināts līdz 32 bitiem. Vēlāk AMD ieviesa x64 arhitektūru, paplašinot esošo x86 arhitektūru, un šis x64 ir pilnībā savietojams ar x86 instrukciju kopu.
