Разлика между X86 и X64

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 08:37

x86 срещу x64

Най-важната разлика между x86 и x64 е, че първата е 32-битовата архитектура, а втората е 64-битовата архитектура с инструкции. Архитектурата на набор от инструкции (ISA) е много важен термин, който се прилага за всеки процесор. Инструкциите, адресирането на паметта, регистрите и много други архитектурни секции на процесора са определени от ISA. x86 е световно известна ISA, въведена от Intel през 1978 г. с процесора 8086. След това се случиха различни разширения и през 2000 г. AMD създаде спецификацията за разширяване на инструкцията x86, зададена на 64bit под името AMD64. По-късно други компании като Intel също внедриха тази спецификация и тази AMD64 е тази, която се идентифицира с името x64.

Какво е x86?

x86 е архитектура от инструкции, въведена от Intel с известния 8086 процесор. През 1978 г. Intel представи процесора 8086, който беше 16-битов процесор. След това по-късно те представиха различни процесори като 80186, 80286, 80386 и 80486 и всички бяха обратно съвместими с оригиналния набор от инструкции, използван в процесора 8086. Тъй като всички тези процесори завършват с номер 86, архитектурата на инструкциите е идентифицирана с името x86. С въвеждането на 80386 инструкцията x86 беше разширена до 32-битова система. Тук 32 бита означава, че всички регистри, шината на паметта и шината за данни са 32 бита. Тогава процесорите на Pentium се появиха като Pentium I, Pentium II, Pentium III, Pentium IV и всички те също следваха 32-битова архитектура. Но различни архитектурни разширения се случиха с архитектурата x86, като добавяне на инструкции като MMX,SSE и SSE2. Освен това бяха направени и много други подобрения. След това наборът от инструкции x86 беше разширен до 64-битов набор от инструкции и от този момент нататък той беше наречен x64, което ще обсъдим в следващия раздел. Както и да е, като цяло x86 се отнася до 32-битовата архитектура, която е еволюирала от 16-битова архитектура, създадена с процесора 8086.

8086 процесор

Какво е x64?

32-битова система може да представлява само 2 ³² различни стойности и следователно адресирането в паметта е ограничено до този брой адреси. 2 ³² байта са равни на 4 GB и следователно x86 е имал максимално адресируемо ограничение на паметта от 4 GB. За да се преодолее това, бяха направени допълнителни разширения на архитектурата x86. AMD, около 2000 г., представи такава спецификация, която разшири архитектурата x86 до 64 бита. Това беше представено под името AMD64. x64 е друго име, дадено на тази архитектура AMD64. Тази архитектура AMD64 или x64 е известна и под името x86_64. С 64-битовата архитектура всички регистри станаха 64 бита, а шината на паметта и шината за данни също станаха 64 бита. Сега 2 ⁶⁴могат да бъдат адресирани различни стойности и това дава огромна горна граница на възможния максимален обем памет. AMD K8 беше първият процесор, който внедри тази 64-битова архитектура. Тогава Intel също възприе тази архитектура. С процесорите Intel Core, които стартираха от Intel Core 2, Intel започна да използва тази архитектура в своите процесори. В момента всички процесори на Intel като Core i3, Core i5 и Core i7 използват тази x64 архитектура. Важно нещо, което трябва да се подчертае, е, че тази x64 архитектура все още е обратно съвместима със стария набор от инструкции x86.

64 битов процесор

Каква е разликата между x86 и x64?

• x86 беше представен около 1978 г., докато x64 се появи по-скоро през 2000 г.

• x86 възникна от известния процесор Intel 8086 и следователно x86 беше представен от Intel. Но x64, който дойде като разширение на x86, беше представен от AMD.

• x86 архитектурата е 32-битова. (Първите x86 процесори бяха 16 битови, но в по-късните процесори беше направено разширение до 32 бита). x64 архитектурата е 64 битова.

• Следователно процесори с архитектура на набор от инструкции x86 има 32 битови регистри, 32 битова шина на паметта и 32 битова шина за данни. Но x64 има 64 битови регистри, 64 битова шина за памет и 64 битова шина за данни.

• x86 има ограничение за максимално адресируема памет, което е горна граница от 4 GB (2 ³² байта). Но при x64 системи това ограничение е огромно, което е 2 ⁶⁴ байта.

• x64 е разширение на x86; следователно той е много подобрен и мощен от стария x86.

• Стойностите, които могат да се съхраняват в регистър, в x64 система, е по-голяма от стойности, които могат да се съхраняват в x86 базиран регистър. Следователно, x64 може да се справи с изчисляването на по-големи цели числа много по-бързо, тъй като няма нужда да се използват няколко регистъра в такъв случай, за да се раздели стойността и да се съхрани както в x86.

• x64 може паралелно да предава данни с по-голям размер по шината за данни. Тоест, 64-битовата шина за данни може да предава паралелно 64 бита, докато архитектурата x86, която има 32-битова шина, може да предава само паралелно 32 бита.

Резюме:

x86 срещу x64

Архитектурата на набора инструкции x86 е 32 бита, докато архитектурата на набора инструкции x64 е 64 бита. x64 дойде като разширение на съществуващата x86 архитектура. Регистрите, шината на паметта, шината за данни на x86 архитектурите са 32 бита, докато това е 64 бита на x64. Следователно максималният обем на адресируемата памет е много по-висок в x64 системите, отколкото в x86 системите. x86 беше представен от Intel с процесора 8086, който беше 16-битов процесор и с времето този x86 беше разширен до 32 бита. След това по-късно AMD представи x64 архитектурата чрез разширяване на съществуващата x86 архитектура и тази x64 е напълно обратно съвместима с набора от инструкции x86.

Снимките са предоставени: