Что нужно знать о 64-битный процессорах.

Автор - SMM
Web - Mega Obzor
Mail - admin@megaobzor.com

32-битная эпоха уходит в прошлое, сдаваясь под натиском новых идей и платформ. Оба флагмана рынка (Intel и AMD) представили 64-битные архитектуры, открывающие дверь в мир больших скоростей и производительных ЦП. Это настоящий прорыв - новые регистры, новые режимы работы… попробуем с ними разобраться? Мы рассмотрим архитектуру AMD64 (она же x86-64) и покажем, как с ней бороться.

64-битный лейбл - звучит возбуждающе, но в практическом плане это всего лишь хитрый маркетинговый трюк, скрывающий не только достоинства, но и недостатки. Нам дарованы 64-битные операнды и 64-битная адресация. Казалось бы, лишние разряды карман не тянут и если не пригодятся, то, по крайней мере, не помешают. Так ведь нет! С ростом разрядности увеличивается и длина машинных команд, а значит, время их загрузки/декодирования и размеры программы, поэтому для достижения не худшей производительности 64-битный процессор должен иметь более быструю память и более емкий кэш. Это раз.

64-битные целочисленные операнды становятся юзабельны только при обработке чисел порядка 2^33+ (8.589.934.592) и выше. Там, где 32-битному процессору требуется несколько тактов, 64-битный справляется за один. Но где ты видел такие числа в домашних и офисных приложениях? Не зря же инженеры из Intel пошли на сокращение разрядности АЛУ (арифметичного-логичесокго устройства), ширина которого в Pentium-4 составляет всего 16 бит, против 32 бит в Pentium-III. Это не значит, что Pentium-4 не может обрабатывать 32-разрядные числа. Может. Только он тратит на них больше времени, чем Pentium-III. Но, поскольку, процент подлинно 32-разрядных чисел (то есть таких, что используют свыше 16 бит) в домашних приложениях относительно невысок, производительность падает незначительно. Зато ядро содержит меньше транзисторов, выделяет меньше тепла и лучше работает на повышенной тактовой частоте - в целом эффект положительный.

64-битная разрядность… Помилуй! Адресовать 18.446.744.073.709.551.616 байт памяти не нужно даже Microsoft'у со всеми его графическими заворотами! Из 4 Гбайт адресного пространства Windows Processional и Windows Server только 2 Гбайта выделяют приложениям.

3 Гбайта выделяет лишь Windows Advanced Server, и не потому, что больше выделить невозможно! x86-процессоры с легкостью адресуют вплоть до 16 Гбайт (по 4 Гбайта на код, данные, стек и кучу), опять-таки обходясь минимальной перестройкой операционной системы! Почему же до сих пор это не было сделано? Почему мы сидим на жалких 4 Гбайтах из которых реально доступны только два?! Да потому, что больше никому не нужно! Систему, адресующую 16 Гбайт, просто так не продашь, кого эти гигабайты интересуют? Вот 64-бита - совсем другое дело! Это освежает! Вот все вокруг них и танцуют.

Сравнивать 32- и 64-битные процессоры бессмысленно! Если 64-битный процессор на домашнем приложении оказывается быстрее, то отнюдь не за счет своей 64-битности, а благодаря совершенно независимым от нее конструктивным ухищрениям, на которых инженеры едва не разорвали себе задницы!

Впрочем, не будем о грустном. 64-бита все равно войдут в нашу жизнь. В ближайшее время я расскажу и о других нововведениях.