О будущем 64-битных расширений архитектуры x86

ПредыдущаяСледующая
1174

Ключевым событием прошедшего на этой неделе Форума Intel для разработчиков без преувеличений можно назвать официально объявленную Intel поддержку 64-битных расширений в будущих версиях IA32-процессоров для настольных, серверных и мобильных процессоров. Задолго до своего официального появления технология фигурировала под названием Yamhill, затем обзавелась красивым названием Clackamas Technology, однако, специалисты предпочитают оперировать более кратким и емким IA32E (Extended).

Несмотря на то, что основные цели Intel в продвижении IA32E, в целом, уже определены и названы, не до конца понятными и ясными остаются, как минимум, два важных вопроса: когда на самом деле мы увидим новые IA32E процессоры Intel для настольных ПК в магазинах и наших компьютерах; насколько тождественны 64-битные расширения IA32 в версиях Intel и AMD. На самом деле, разумеется, вопросов гораздо больше, но раз уж два лидера процессорной отрасли со своими технологиями IA32E и AMD64 отныне будут лить воду, как минимум, на одну общую мельницу – Windows XP 64-bit Edition, все остальные вопросы, на мой взгляд, уже вторичны, а ответы на них в какой-то степени заложены в ответах на два главных вопроса.

В одном из самых первых наших репортажей с IDF Spring 2004, когда освещалось программное выступление Крейга Барретта, мы сообщили, что 64-битные расширения для процессоров с ядром Prescott будут представлены Intel ближе к концу года (лично у меня есть такое подозрение, что вопросам внедрения Clackamas Technology будет посвящен приличный объем времени на сентябрьском IDF Fall 2004). Какое именно ядро на самом деле первым поддержит IA32E – Prescott или Tejas, на самом деле, в настоящее время неважно, поскольку в любом случае, это будет уже в эпоху сокета LGA775. Другое дело, что IA32E процессоры, которые будут фигурировать на рынке в 2004 году, навряд ли будут иметь отношение к обычным настольным ПК; из заявлений руководства Intel четко прослеживается идея продвижения Clackamas Technology в первую очередь, на рынке серверных решений, с ядром Nocona, в пику и противовес линейке AMD Opteron.

Что касается присутствия IA32E в процессорах для настольных ПК, то на мой взгляд, наиболее четко позиция Intel в этом вопросе была представлена даже не на презентации IDF, а днем позже, во время интервью, которое Вильям Сью (William Siu), вице-президент компании и руководитель подразделения Desktop Platforms Group, дал в прошедшую среду агентству Reuters. Его мнение таково: новая 64-битная технология будет оставаться невостребованной в домашних ПК примерно до 2006 года. Это совсем не означает, что Intel будет ждать с запуском поддержки IA32E до 2006 года. Другое дело, что Intel намерена дождаться того момента, когда совокупность всех компонентов "экосистемы", включая операционную систему и программные приложения, будет готова к поддержке этих расширений.

Вот так звучит основная мысль, выражающая нынешнее отношение Intel к внедрению IA32E в настольные платформы, в устах г-на Сью:

"The question you have to ask yourself is will 64-bit be compelling and relevant three years from now? ... You end up spending more money for a feature you don´t need to use." (Вопрос, который вы должны задать сами себе: является ли поддержка 64-битности обязательной и уместной в ближайшие три года? ... Навряд ли стоит дополнительно оплачивать возможности, которые вы не собираетесь использовать).

Иными словами, реальной нужды в 64-битных расширениях, по мнению руководства Intel не возникнет до тех пор, пока не появится ПО, в полной мере поддерживающей эти возможности, например, Microsoft Windows Longhorn, ожидающейся на рынке в конце 2005 или даже начале 2006 года.

Честно говоря, такая позиция Intel в отношении внедрения возможностей 64-битных расширений хоть и кажется взвешенной и солидной, все же несколько озадачивает. В последнее время новые возможности платформы реализуются вне зависимости от того, действительно ли они востребованы конечным пользователем, примеров можно вспомнить много, но по мне, так настольные системы вполне могли обойтись без некоторых промежуточных форм-факторов процессоров или, например, без драгоценной шины AGP 8X – немного подождав и сразу махнув с AGP 4x на PCI Express. Впрочем, дело совсем не в этом. В нынешней ситуации AMD выставляется со своими 64-битными инструкциями в "настольных" Athlon 64 в несколько "легкомысленном" свете – реализовав AMD64 в кремнии, но не обеспечив технологию должной программной поддержкой, продвижение 64-битности можно назвать чистым маркетингом. С другой стороны, за наличие AMD64 в нынешних чипах, по большому счету, денег особенных и не берется – этакое почти бесплатное приложение к 32-битному чипу, но возможности, предлагаемые 64-битными расширениями, можно "пощупать" уже сейчас, загрузив бету 64-битной Windows или что-нибудь из списка клонов Linux с поддержкой 64-битных расширений. Когда бета Windows XP 64-bit Edition трансформируется в финальный продукт, на рынок явно подтянется некоторое количество коммерческого софта для этой платформы. К тому времени парк настольных машин с поддержкой AMD64 будет насчитывать миллионы, если не десятки миллионов ПК. Опять же, не стоит скидывать со счетов тот факт, что возможность работы следующих поколений под Windows XP 64-bit Edition сыграет не последнюю роль в активизации софтверных фирм, которые теперь явно с большим энтузиазмом возьмутся за портирование своего софта под новую платформу.

Подытоживая вышесказанное, хотелось бы вспомнить времена, когда семейство процессоров Opteron/Athlon 64 еще называлось попросту Hammer и существовало только на бумаге. Именно тогда AMD был провозглашен эволюционный подход к переходу на 64-битные приложения. С тех пор он таковым и оставался, поддерживаясь и продвигаясь компанией в меру финансовых возможностей. То, что идея эволюционного перехода оказалась удачной, теперь ясно всем, и то, что и Intel, и AMD теперь движутся в одном направлении, то, что пользователь, покупая будущую 64-битную версию Windows, по-прежнему не будет заморачиваться вопросом, какой же из IA32+ процессоров установлен у него в ПК – на мой взгляд, великая удача для всей IT-индустрии. [Не знаю, как себя в настоящее время чувствует Билл Гейтс, но думаю, он искренне рад, что почти монопольный контроль за настольными системами вновь остался в его руках, причем, при сохранении единой программной платформы ;- )].


Теперь – несколько слов о второй части вопроса, вынесенного в начало новости: насколько тождественны 64-битные расширения IA32 в версиях Intel и AMD? Опубликованные к настоящему моменту спецификации Intel IA32E, в частности, документ "64-Bit Extension Technology Software Developer’s Guide" позволяет дать более-менее точный ответ на этот вопрос.

Рассмотрим все возможные режимы работы процессора с поддержкой IA32E. При работе с 64-битными приложениями под 64-битной операционной системой потребуется полный 64-битный режим, в то время как "совместимый подрежим" обеспечивает совместимость с 16-/32-битными приложениями на бинарном уровне, то есть, полная тождественность IA-32E c так называемым Long Mode у AMD64.

64-битный режим Режим Размер по умолчанию Ширина GPR ОС Перекомпиляция
приложения
Адрес Операнд
IA32E IA-32e 64-бит 64 32 64 64 Требуется
Совм. 32/16 32/16 32 64 Не требуется
Legacy 32/16 32/16 32 32/16 Не требуется
AMD64 Long 64-бит 64 32 64 64 Требуется
Совм. 32/16 32/16 32 64 Не требуется
Legacy 32/16 32/16 32 32/16 Не требуется

За включение поддержки IA-32E отвечает Extended Feature Enable MSR (IA32_EFER), аналогичный контрольному биту EFER у AMD64. При установке контрольного бита LMA = 0, чип работает как обычный x86 процессор (Legacy Mode), в 64-битном IA-32e режиме LMA принимает значение 1.


Теперь рассмотрим 64-битный режим работы процессора:


При включении режима Clackamas Technology процессор начинает поддерживать 64-битную адресацию — правда, странично, поскольку физическое адресное пространство ограничено 52 битами. Нынешние процессоры будут адресовать до 48-бит виртуальном адресном пространстве, физическая длина адреса ограничена 40 битами. Всего же, таким образом, процессор может обеспечить адресацию до терабайта памяти. Помимо этого, в 64-режиме процессора добавляются восемь новых 64-битных GPR регистров с префиксом R, а также восемь новых регистров XMM8 — XMM15 с поддержкой SSE, SSE2 и SSE3, плюс, 64-битный указатель RIP — фактически, полная аналогия с AMD64.

Разумеется, если как следует покопаться в документации, можно обнаружить некоторые тонкости реализации 64-битного режима IA32E, которые, при желании, можно рассматривать как возможность ограничить программную совместимость двух платформ в будущем. Разница есть, также не стоит забывать об отсутствии поддержки SSE3 у нынешних чипов платформы AMD64, да и Hyper-Threading им недоступен. Однако, главное, в чем может убедиться каждый – совместимость реализуема без каких-либо особенных усилий. Было бы желание у производителей программного обеспечения.

Заканчивая этот несколько подзатянувшийся материал, хотелось бы отметить, что как бы там дальше не сложилась судьба 64-битных расширений, нас, конечных пользователей, уже можно поздравить хотя бы с тем, что программная платформа для архитектуры x86 и впредь останется единой. А это, согласитесь, уже немало...

20 февраля 2004 Г.

12:00

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

По подсчетам Sigmaintell, в минувшем квартале было выпущено 530 млн панелей для смартфонов: Samsung Display, основной производитель панелей для смартфонов, опережает отрасль

Смартфону Galaxy S9 приписывают камеру с трехслойным датчиком, способную снимать со скоростью более 1000 к/с: По оценке KB Securities, такой датчик увеличивает стоимость камеры до 60-90 долларов7

Вопросы в тематическом форуме GOODRAM и конкурс GOODRAM: Участвуя в конкурсе, можно выиграть SSD GOODRAM CX300 объемом 120 ГБ7

Разработка Solar-Tectic может сменить технологию LTPS в дисплеях OLED: Новая технология получила название LT1CS

Смартфон Little Pepper S11 пытается копировать iPhone X, но у него это не получается: Смартфон Little Pepper S11 на первый взгляд можно спутать с iPhone X, но только на первый и очень затуманенный19

Разрешение изображений, пересылаемых Facebook Messenger, увеличено до 4096 х 4096 пикселей: Разработчики заверили, что увеличение разрешения не скажется на скорости пересылки4

Блок питания в корпусах FSP CMT110 и CMT120 располагается внизу: Модель FSP CMT110 отличается от CMT120 прозрачной боковой панелью7

Анонс Samsung Galaxy S9 и S9+ теперь ожидается на CES 2018: Consumer Electronics Show 2018 пройдет в Лас-Вегасе с 9 по 12 января 2018 года11

Uber хочет запатентовать средства, предотвращающие укачивание в самоуправляемых автомобилях: Правильное освещение, потоки воздуха и вибрирующие сиденья могут препятствовать укачиванию18

Аналитики Digitimes Research полагают, что в 2018 году поставки смартфонов превысят 1,5 млрд штук: Этот показатель соответствует росту рынка на 4,8%6

I-O Data DVRP-W 8 AI 2 — привод DVD для смартфонов и планшетов: I-O Data DVRP-W 8 AI 2 поддерживает Wi-Fi 802.11ac9

Серия твердотельных накопителей Colorful Plus включает модели объемом до 640 ГБ: В твердотельных накопителях Colorful Plus используются контроллеры SMI SM2258XT и флэш-память 3D TLC NAND

Функциональность камеры смартфона Razer Phone будет существенно улучшена: Камера Razer Phone получит специальный портретный режим с размытием фона, возможность записи видеороликов с частотой 60 к/с и прочие улучшения

Ассортимент блоков питания SilverStone пополнила модель Essential SST-ET450-B: Мощность блока питания SilverStone Essential SST-ET450-B равна 450 Вт

Apple подготовилась к «Черной Пятнице», сократив время ожидания iPhone X до 1-2 недель: Apple смогла существенно нарастить поставки iPhone X90

Опубликованы фотографии «полноэкранного» смартфона Meizu m1712, оснащенного боковым дактилоскопическим датчиком: Смартфон Meizu m1712 работает под управлением Android 7.0 Nougat8

В базе данных TENAA засветился смартфон Huawei в безрамочном исполнении и с четырьмя камерами: Версии новинки обозначаются HWI-AL00 и HWI-TL0

3D-карта EVGA GeForce GTX 1080 Ti K|NGP|N Hydro Copper оснащена водоблоком и разогнана производителем: Цена новинки, доступной только в фирменном онлайновом магазине, примерно равна $12501

Смартфон Samsung Galaxy A5 (2018), который может выйти под названием Galaxy A8 (2018), засветился на качественных изображениях : Компания Olixar слила в Сеть изображения смартфона Samsung Galaxy A5 (2018)8

Представлен смартфон Xiaomi Mi Mix 2 Starck Edition : Цена Xiaomi Mi Mix 2 Starck Edition составляет 710 долларов2

Слухи: смартфон Xiaomi Mi 7 сохранит цену предшественника и переберется на платформу Snapdragon 845: Выпуск Xiaomi Mi 7 ожидается на стыке первого и второго кварталов 2018 года7

Мег Уитмэн покинет пост генерального директора Hewlett Packard Enterprise: В феврале 2018 года функции гендиректора HPE возьмет на себя Антонио Нери1

Смартфон OnePlus 6T может не увидеть свет: Если до конца 2018 у OnePlus не появится причин выпустить OnePlus 6T, то компания не будет делать этого3

Свежий видеоролик демонстрирует текущее состояние штаб-квартиры Apple Park: К концу года большая часть работ должна быть завершена9

Названа дата анонса «полноэкранных» смартфонов Gionee F6 и F205: Смартфоны Gionee F6 и F205 получили экраны с соотношением сторон 18:9 и узкими рамками

По данным Puls, 9 из 10 пользователей не планируют менять свои смартфоны до конца года: Многие могут просто поменять аккумуляторы в своих смартфонах вместо того, чтобы покупать новые устройства9

OnePlus 5T и ранее выпущенные смартфоны компании не получат поддержку Google Project Treble: OnePlus 3 и OnePlus 3T, а также OnePlus 5 и OnePlus 5T будут обновлены до Android 8.1

Seoul Semiconductor SunLike — первый осветительный светодиод, получивший сертификат безопасности RG 1: В светодиоде SunLike мощностью 25 Вт используется технология TRI-R, разработанная Toshiba Materials9

По прогнозу Digitimes Research, поставки планшетов в 2018 году составят 128 миллионов штук: На модели с экранами размером не менее 9 дюймов придется более 60% поставок2

997
1318

iXBT TV

  • Обзор проекционного документ-сканера Doko BS16

  • Обзор материнской платы Z370 Aorus Gaming 7 под процессоры Coffee Lake

  • Обзор аккумуляторной дрели-шуруповерта Bosch GSR 12V-15 FC Professional

  • Заводские экзоскелеты, обновление Firefox, слишком умные наушники

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 3: стенд группы компаний РСК

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 2: стенд Intel

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 1: рейтинг Top500

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора LG PF1000U со встроенным ТВ-тюнером

  • Камера Panasonic G9, унитазный робот, игровой смартфон, кепка для водителей

  • Обзор портативной беспроводной колонки Sven PS-460

  • Обзор напольного пылесоса Tefal Silence Force 4A TW6477 с одноразовыми мешками для сбора мусора

  • Обзор сверхширокоугольного зум-объектива Canon EF 16-35mm f/2.8L III USM

1212

Календарь

февраль
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Рекомендуем почитать