x86-64 (x64) — 64 bites processzor-architektúra, AMD64 és Intel64

Fedezd fel az x86-64 (x64) 64 bites processzor-architektúrát: kompatibilitás, AMD64 és Intel64 elnevezések, alkalmazások és konzolok használata.

Az x86-64 a 64 bites processzorok sorozatának és a hozzájuk tartozó utasításkészlet-architektúrának az általános neve. Ezek a processzorok kompatibilisek a régebbi x86-os szoftverekkel. Az x86-64 a korábbi IA-32 (32 bites x86) architektúrát bővíti; bevezeti a 64 bites általános célú regisztereket (például RAX, RBX és az új R8–R15 regisztereket), 64 bites utasításmutatót (RIP) és RIP-relatív címzést, valamint megnövelt virtuális és fizikai címteret. A tervezés célja volt a visszafelé kompatibilitás megőrzése mellett a teljesítmény és a memóriakezelés jelentős javítása, különösen szerver- és tudományos alkalmazásoknál.

Az AMD és az Intel a legnagyobb gyártók, és a VIA is támogatta a VIA Nano processzorokkal. Saját 64 bites processzoraikat AMD64, Intel64, illetve VIA x86-64 processzoroknak nevezik. Az olyan játékkonzolok, mint a Microsoft Xbox One és a Sony PlayStation 4 saját, félig testreszabott AMD64-alapú APU-t használnak fő processzorként. Történetileg az AMD dolgozta ki először a 64 bites kiterjesztést (AMD64), majd az Intel később átállt erre a megoldásra (Intel 64, korábban EM64T), így ma ez a legelterjedtebb 64 bites architektúra asztali és szerver környezetben.

Az x64 egy másik elnevezés, amelyet az ilyen típusú processzorokon alapuló 64 bites kiterjesztett rendszerekre használnak. Az emberek gyakran használják az x64-et a hozzá tartozó utasításkészlet-architektúrára és processzorra való utaláshoz. Gyakorlati értelemben a „x86” általában a 32 bites rendszert, az „x64” pedig a 64 bites rendszert jelöli, ezért a szoftvereknél és operációs rendszereknél is gyakran találkozhatunk ezekkel az elnevezésekkel (például Windows x64 kiadások).

Történet és szabványosítás

Az AMD az ezredforduló környékén dolgozta ki az AMD64 kiterjesztést, és az első kereskedelmi termékekben (pl. Opteron, Athlon 64) a 2000-es évek elején jelent meg. Az Intel eredetileg az Itanium (IA-64) architektúrát támogatta külön 64 bites irányként, de végül bevezette saját megvalósítását az x86-64 kompatibilitásra (Intel 64). Az iparági elfogadottság és a visszafelé kompatibilitás miatt az x86-64 gyorsan elterjedt, és ma a legtöbb asztali, laptop és szerver platformon ez a domináns 64 bites architektúra.

Fő jellemzők

• Több és szélesebb általános célú regiszter: 64 bites regiszterek és nyolc további regiszter (R8–R15) a teljesítmény javítására.
• Megnövelt címtér: nagyobb virtuális és fizikai memória kezelése (kezdetben 48 bites kanonikus címzés, amely később bővíthető volt a gyártói megvalósításokban).
• Long mode és compatibility mode: a processzorok hosszú (64 bites) üzemmódot támogatnak, valamint kompatibilitási üzemmódot a 32 bites alkalmazások futtatásához; a 16 bites kód támogatása hosszú módban korlátozott.
• RIP-relatív címzés és új utasítások, amelyek egyszerűsítik a pozíciófüggetlen kódot (pl. megkönnyíti a dinamikusan betöltött könyvtárakat).
• Biztonsági és kiterjesztett funkciók: például a NX/XD (no-execute) bitek a memória védelemhez, további CPU-szintű biztonsági és teljesítmény-optimalizálási lehetőségek.

Kompatibilitás és visszafelé kompatibilitás

Az x86-64 egyik fontos előnye, hogy megtartja az IA-32 alkalmazások futtatásának lehetőségét: egy 64 bites operációs rendszer általában képes 32 bites (x86) programokat futtatni kompatibilitási rétegen keresztül. Ugyanakkor a 64 bites mód (long mode) maga nem támogatja közvetlenül a 16 bites régi kódokat, így régi, 16 bites alkalmazások futtatása további megoldásokat (emulációt, virtualizációt) igényelhet.

Operációs rendszerek és szoftverek támogatása

Majdnem minden jelentősebb operációs rendszer támogatja az x86-64 architektúrát: különböző Windows x64 kiadások, Linux disztribúciók, BSD rendszerek és az Apple macOS is rendelkezik x86-64 támogatással. A modern szoftverek többsége elérhető 64 bites változatban, amely kihasználja a nagyobb regiszterkészletet és a kibővített memóriahozzáférést.

Elnevezések és megjegyzések

A különböző elnevezések néha zavart okoznak: AMD64 (AMD), Intel 64 vagy korábbi néven EM64T (Intel), illetve általánosan használt x86-64 és rövidítve x64. Mind ugyanarra az alapvető, visszafelé kompatibilis 64 bites kiterjesztésre utalnak. Az x86-64 mára a személyi számítógépek és szerverek szabványos 64 bites architektúrájává vált.

Keresés betűvel