Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Ars Technica over 64-bit processors en x86-64

De heren van Ars Technica hebben een artikel on line gezet waarin wordt uitgelegd hoe een 64-bit processor werkt. Daarbij wordt verteld welke extra verbeteringen er naast de 64-bit techniek zijn doorgevoerd in AMD's x86-64-platform. Als eerste wordt de vraag behandeld wat een 64-bit processor precies is. Het komt erop neer dat er ook met 64-bit integers gewerkt kan worden, zonder dat deze eerst moeten worden opgedeeld in twee 32-bit integers. Geheugenadressen zijn ook integers, dus er kan in plaats van vier gigabyte nu theoretisch achttien miljoen terabyte geadresseerd worden. Alleen integers worden 64-bit, floating-pointgetallen waren al 64-bit en vectorgetallen blijven 128-bit.

Een 64-bit processor is niet in staat om 32 of 16-bit code uit te voeren. Omdat vrijwel alle software voor het x86-platform 32-bit is, kunnen de x86-64-processors van AMD in twee modi werken. De eerste modus is legacy mode: de processor wordt aangestuurd door een 32-bit besturingssysteem en gedraagt zich als een normale Athlon-processor. De tweede modus is long mode, de processor wordt nu aangestuurd door een 64-bit besturingssysteem. Dit besturingssysteem is in staat om zowel 64 als 32-bit applicaties uit te voeren.

Een 64-bit chip heeft dus twee voordelen: er kan meer geheugen geadresseerd worden en 64-bit operaties worden sneller uitgevoerd. Een gemiddelde desktopcomputer heeft deze mogelijkheden nog niet nodig. Een geheugen van 512MB is nog meer dan genoeg en 64-bit operaties worden eigenlijk alleen bij encryptie en wiskundige pakketten gebruikt. Daarom heeft AMD ook enkele wijzigingen doorgevoerd om de prestaties van de processor te verbeteren. Zo is de geheugencontroller aanwezig op de CPU zelf, bevat de processor meer L2 cache en zijn er in long mode twee keer zoveel registers beschikbaar. Om daar plek voor vrij te maken zijn segmented memory en ondersteuning voor real mode en virtual-8086 mode in long mode geschrapt. Dat dit alles de prestaties ten goede komt, blijkt wel uit het volgende:

AMD Opteron logoEven more relevant is the release of the new x86-64 port of the Counter-Strike server software. Counter-Strike (or CS, as it's commonly called) is far and away the most successful online shooter in recent memory, and the CS team claims a stunning 30% performance gain from porting it to x86-64 with no optimization. A significant portion of this gain probably comes from the benefits associated with x86-64's increased number of registers. The rest is from the Opteron's on-die DDR controller, large L2 cache and microarchitectural enhancements.

Door Matthijs Abma

15-03-2003 • 15:03

33 Linkedin Google+

Submitter: T.T.

Bron: Ars Technica

Reacties (33)

Wijzig sortering
Je kan met X86-64 in 64-bit mode alleen in protected mode werken. Nu schakelt vrijwel elke systeem redelijk snel na het booten over op protected mode en is real mode dus niet zo belangrijk. Systemen die niet op protected mode overschakelen zijn meestal oude code 8086 die dus ook geen 64 bit zullen gebruiken. (bijv. als je DOS opstart)

Bij 386 en hogere processoren kan je bij een Call of Int aangeven of de code op de bestemming in 16 of 32 bit en of virtual8086 moet worden uitgevoerd. Ik vermoed dat dit uitgebreid zal worden meteen 64 bit optie en dat deze geen virtual86 ondersteund. De virtual86 mode is ook bedoeld om oude code te kunnen draaien. Het ergste wat dit betekend is dat je geen 64bit DOS programma kan draaien.

IMHO is dat niet zo'n probleem. Ik ken namelijk geen 64bit DOS applicaties.
De CPU draait alleen in 32-bits modus als je een 32-bits besturingssysteem draait. Hij draait in 64-bits modus als je bijv. XP64 of een 64-bits Linux-variantje runt, maar je 32-bits applicatie gebruikt dan gewoon de mogelijkheden van besturingssysteem+processor niet optimaal.
Consoles werken NIET met meer dan 64-bits, dit is pure marketing.

Er wordt nogal wat gesmeten met 'bits' hier maar voordat je het hierover gaat hebben stel ik voor dat je eerst het artikel leest waar deze newspost over gaat.

Het komt er op neer dat je pas over een 64-bits processor spreekt als de interne datapaden en registers uit 64-bits bestaan. Dit biedt als voordeel dat je (zoals hierboven ook al staat) meer dan 2^32 bits is 4Gbyte geheugen kan adresseren, en dat je operaties met 64-bit datatypen sneller kan uitvoeren. (vrijwel alleen nodig voor wetenschappelijke doeleinden)

64-bits heeft niets te maken met de instructies. Zo zie je dat bij de PowerPC ISA instructies gewoon uit 32-bits bestaan. Je programma's worden dus vooral groter doordat de datatypen groter worden. Een integer die eerst 32-bit was wordt nu opeens 64-bit, evenals pointers etc.

Waarom noemen ze consoles dan 128-bits? Omdat er SIMD (Single Instruction Multiple Data) extensies opzitten (ala MMX en SSE) waarvan de instructies wel bestaan uit 128 bits. Let op: alleen de SIMD instructies bestaan uit 128 bits, alle andere instructies zijn in het geval van de GameCube gewoon 32-bits. (PowerPC Gecko CPU).

Transmeta's 256-bit processor is niks anders dan een VLIW processor die werkt met instructie blokken met een grote van 256-bits.

Het vergelijken van CPU's en GPU's is zowieso al niet te doen eigenlijk, vanwege de totaal verschillende doeleinden van deze chips.
Maar GPU's zijn helemaal niet 256-bits zoals nVidia maar al te graag zou beweren (denk aan de orginele geForce256). Ze benaderen het geheugen alleen in 128 bits DDR (=256 bits per clock), dat maakt de GPU's helemaal niet meteen 256-bits ofzo (en de R300 dus ook niet 512-bit). Op dit moment kan je de nieuwste GPU's hoogstens 128-bit noemen omdat ze nu eindelijk eens 128-bits floats ondersteunen.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone XS Red Dead Redemption 2 LG W7 Google Pixel 3 XL OnePlus 6T (6GB ram) FIFA 19 Samsung Galaxy S10 Google Pixel 3

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware.Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank en Intermediair de Persgroep Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2018 Hosting door True