64-Разрядные технологии amd и Intel

Вспомним развитие компьютеров и открытых архитектур в частности. Все началось с того, что Intel разработал принципиально новый кремниевый девайс под диковинным названием “процессор”. И понеслось... 8, 16, 32 разряда. Казалось, что процессоры модернизируются так быстро, что под новые камни не существует отлаженных операционок. Отчасти так случилось и с принципиально новой 64-разрядной технологией.

Технология

У каждого принципиально нового проекта существует своя технология. 64-разрядные процессоры не исключение. Давай рассмотрим, какая технология выполнена лучше и сочетает в себе все удобства для пользователя. Кстати говоря, на технологической основе и строится основная архитектура девайса, поэтому очень важно знать ее принципы.

Intelпридерживается стандартаEPIC(ExplicitlyParallelInstructionComputing, явный параллелизм на уровне команд). Данная технология оттачивалась специально для крупных серверов и некоторых рабочих станций. ВозможностиEPICогромны: во-первых, это высокая скорость выполнения операций с плавающей запятой. Во-вторых, поддержка распараллеливания задач (практически, подобие технологииSMP). И, наконец, благодаря улучшению считывания данных из памяти, скорость обмена информацией резко возрастает.

Вообще, история появления EPICвесьма занятна. Еще в далеком 1994 годуIntelиHewlettPackardподписали договор о создании новой технологии, применяемой для крупных серверов и рабочих станций. Мол, я тебе процессор, а ты мне софт :). Именно поэтому первые кремниевые камни работали только под системамиHP. В 1997 годуEPICне был утопическим стандартом, технология была разработана до конца.Intelпредставил результаты работы по созданию суперархитектуры. В мае 1999 года корпорация начала сбор средств для материализации своих задумок. Фонд составил 250 млн. долларов и называлсяIntel64Fund. Спустя два года первые камни уже поступили в продажу. О цене я молчу, так как она отличалась от сегодняшней в разы :). Сразу с выпуском первого процессора, в инете было доступно руководство по архитектуре и регистрамItanium.

AMDизбрал иной путь к 64-разрядности. Производители лишь прибавили 32 к уже имеющимся разрядам и получили новую архитектуруx86-64. 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: AMDпереходит на новый уровень без применения новых технологий. Это приводит к полной совместимости как 32, так и 64-разрядных приложений.Intelже 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 процессоруAMD64. 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 технологияNUMA, позволяющая работать напрямую с памятью, минуя системную шину и набор микросхем. Такое нововведение было названоHyperTransportи появилось в первом чипсетеGolem.

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

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 являетсяEMCA, которая позволяет вести контроль и протоколирование всех ошибок, возникающих во время работы процессора. И второстепенная технологияECC, 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 Intelориентировала 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 придуманыIntel’ом. Конечно,AMDборолся за совместимость (как выяснится позднее), но остаться равнодушным к новейшей архитектуре невозможно :). Поэтому присуждаю законную победу процессоруItanium, который сравнял счет во втором раунде.