X86-64
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x86-64 「x86-64」,有時會簡稱為「x64」,是64位微處理器架構及其相應指令集的一種,也是Intel x86架構的延伸產品。「x64」最先由AMD設計,推出時被稱為「AMD64」,其後也為英特爾所採用,現時英特爾稱之為「Intel 64」,在之前曾使用過Clackamas Technology (CT)、IA-32e及EM64T。外界多使用 "x86-64" 或 "x64" 去稱呼此64位架構,從而保持中立,不偏袒任何廠商。
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[编辑] AMD64
AMD64指令集被應用在Athlon 64、Athlon 64 FX、Athlon 64 X2、Turion 64、Turion 64 X2、Opteron及較新款的Sempron處理器上。
[编辑] 架構特色
在 "x64" 出現以前,英特爾與惠普(Hewlett Packard)聯合設計出 "IA-64" 架構,惟這款64位架構並不與x86兼容,且市場反應較冷淡,同時受制於多個專利權,使其他廠商不能模仿。與x86兼容的AMD64架構便應運而生,其主要特點如名稱所述,計有支援64位通用暫存器、64位整數及邏輯運算,以及64位虛擬位址。設計人員也為架構作出不少改進,部份重大改變如下:
- 新增暫存器
- 地址闊度加長
- SSE2、SSE3指令
- 「禁止執行」位元 (NX-bit): AMD64其中一個特色是擁有「禁止執行」(No-Execute, NX)的位元,可以防止蠕蟲病毒以緩衝區滿溢的方式來進行攻擊(也稱:緩衝區溢位攻擊,Buffer Overflow)。
[编辑] 市場分析
AMD64代表AMD放棄了跟隨Intel標準的一貫作風,選擇了像把16位的Intel 8086擴充成32位的80386般,去把x86架構擴充成64位版本,且兼容原有標準。
AMD64架構在IA-32上新增了64位暫存器,並兼容早期的16位和32位軟件,可使現有以x86為對象的編譯器容易轉為AMD64版本。除此之外,NX bit也是引人注目的特色之一。
不少人認為,像DEC Alpha般的64位RISC晶片,最終會取代現有過時及多變的x86架構。但事實上,為x86系統而設的應用軟件實在太龐大,成為Alpha不能取代x86的主要原因,AMD64能有效地把x86架構移至64位的環境,並且能兼容原有的x86應用程式。
[编辑] Intel 64
Intel 64指令集被應用於Pentium 4、Pentium D、Pentium Extreme Edition、Celeron D、Xeon及Intel Core 2處理器上。
更詳細信息請見Intel 64條目。
[编辑] 系統支援
以下作業系統均支援長模式(long mode)的x86-64架構。
[编辑] DOS
在DOS環境下可透過DOS extender(類似DOS4GW)去進入長模式。
[编辑] FreeBSD
FreeBSD在5.1正式版曾為x86-64作試驗,至6.0正式版解決了在x86-64執行32位程式出現的一些問題,以及能支援不少驅動程式。
[编辑] Linux
Linux在2.6版本的內核開始加入長模式,支援x86-64,能兼容32位程式及模擬32位系統,容許在32位的環境下,把程式編譯為64位版本。
[编辑] Mac OS X
供Intel處理器使用的Mac OS X系統,經破解後能辨認x86-64處理器,早期的x86-64處理器由於不支援SSE3指令集,需安裝有關補丁去模擬SSE3。
[编辑] MenuetOS
x86-64版本的MenuetOS系統於2005年6月推出,雖然原有的32位版本Menuet以GPL授權,但x86-64版本則維持專屬,並以免費軟件方式發佈,以及提供部分元件的原始碼。
[编辑] NetBSD
x86-64版本的NetBSD最早於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。
[编辑] OpenBSD
OpenBSD自2004年5月1日推出的3.5版起,已支援x86-64。
[编辑] Solaris
昇陽的Solaris自版本10開始已支援x86-64。
[编辑] Windows
供用戶端及伺服器的Windows XP Professional x64 Edition及Windows Server 2003 SP1 x64 Edition,已於2005年3月推出。
[编辑] 應用產品
以下處理器產品使用了x86-64技術。
- AMD K8 (AMD64)
- AMD Athlon 64
- AMD Athlon 64 X2
- AMD Athlon 64 FX
- AMD Opteron
- AMD Turion 64
- AMD Sempron (限使用E6 Stepping製程的"Palermo"及全數"Manila"型號)
- Intel NetBurst (Intel 64)
- Xeon (自"Nocona"起的部分型號)
- Celeron D (自"Prescott"起的部分型號)
- Pentium 4 (自"Prescott"起的部分型號)
- Pentium D
- Pentium Extreme Edition
- Intel Core微處理器架構