x86-64


x86-64 (正體)

x86-64”,有时会简称为“x64”,是64位微处理器架构及其相应指令集的一种,也是Intel x86架构的延伸产品。“x64”最先由AMD设计,推出时被称为“AMD64”,其后也为英特尔所采用,现时英特尔称之为“Intel 64”,在之前曾使用过Clackamas Technology (CT)、IA-32e及EM64T。外界多使用 "x86-64" 或 "x64" 去称呼此64位架构,从而保持中立,不偏袒任何厂商。

目录

AMD64

AMD64的標誌
AMD64的标志

AMD64指令集被应用在Athlon 64Athlon 64 FXAthlon 64 X2Turion 64Turion 64 X2Opteron及较新款的SempronPhenom处理器上。

架构特色

在 "x64" 出现以前,英特尔与惠普(Hewlett Packard)联合设计出 "IA-64" 架构,惟这款64位架构并不与x86兼容,且市场反应较冷淡,同时受制于多个专利权,使其他厂商不能模仿。与x86兼容的AMD64架构便应运而生,其主要特点如名称所述,计有支援64位通用暂存器、64位整数及逻辑运算,以及64位虚拟位址。设计人员也为架构作出不少改进,部份重大改变如下:

  • 新增暂存器
  • 地址阔度加长
  • SSE2SSE3指令
  • “禁止执行”位元 (NX-bit): AMD64其中一个特色是拥有“禁止执行”(No-Execute, NX)的位元,可以防止蠕虫病毒缓冲区满溢的方式来进行攻击(也称:缓冲区溢位攻击,Buffer Overflow)。

市场分析

AMD64代表AMD放弃了跟随Intel标准的一贯作风,选择了像把16位的Intel 8086扩充成32位的80386般,去把x86架构扩充成64位版本,且兼容原有标准。

AMD64架构在IA-32上新增了64位暂存器,并兼容早期的16位和32位软件,可使现有以x86为对象的编译器容易转为AMD64版本。除此之外,NX bit也是引人注目的特色之一。

不少人认为,像DEC Alpha般的64位RISC芯片,最终会取代现有过时及多变的x86架构。但事实上,为x86系统而设的应用软件实在太庞大,成为Alpha不能取代x86的主要原因,AMD64能有效地把x86架构移至64位的环境,并且能兼容原有的x86应用程式。

Intel 64

Intel 64指令集被应用于Pentium 4Pentium DPentium Extreme EditionCeleron DXeonIntel Core 2处理器上。

更详细信息请见Intel 64条目。

系统支援

以下操作系统均支援长模式(long mode)的x86-64架构。

DOS

DOS环境下可透过DOS extender(类似DOS4GW)去进入保护模式。

FreeBSD

FreeBSD在5.1正式版曾为x86-64作试验,至6.0正式版解决了在x86-64执行32位程式出现的一些问题,以及能支援不少驱动程式。

Linux

Linux在2.6版本的内核开始加入长模式,支援x86-64,能兼容32位程式及模拟32位系统,容许在32位的环境下,把程式编译为64位版本。

Mac OS X

供Intel处理器使用的Mac OS X系统,经破解后能辨认x86-64处理器,早期的x86-64处理器由于不支援SSE3指令集,需安装有关补丁去模拟SSE3。

MenuetOS

x86-64版本的MenuetOS系统于2005年6月推出,虽然原有的32位版本Menuet以GPL授权,但x86-64版本则维持专属,并以免费软件方式发布,以及提供部分元件的源代码。

NetBSD

x86-64版本的NetBSD最早于2001年6月19日被提出,至2004年12月9日推出的NetBSD 2.0已能完全支援x86-64。

OpenBSD

OpenBSD自2004年5月1日推出的3.5版起,已支援x86-64。

Solaris

升阳的Solaris自版本10开始已支援x86-64。

Windows

供用户端及服务器的Windows XP Professional x64 Edition及Windows Server 2003 SP1 x64 Edition,已于2005年3月推出。Windows Vista也有对应的64位版本。

应用产品

以下处理器产品使用了x86-64技术。

请参阅

相关网站


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