64位技術

64位技術[@more@]這裡的64位技術是相對於32位而言的，這個位數指的是CPU GPRs（General-Purpose Registers，通用暫存器）的資料寬度為64位，64位指令集就是執行64位資料的指令，也就是說處理器一次可以執行64bit資料。64bit處理器並非現在才有的，在高階的RISC（Reduced Instruction Set Computing，精簡指令集計算機）很早就有64bit處理器了，比如SUN公司的UltraSparc Ⅲ、IBM公司的POWER5、HP公司的Alpha等。

64bit計算主要有兩大優點：可以進行更大範圍的整數運算；可以支援更大的記憶體。不能因為數字上的變化，而簡單的認為64bit處理器的效能是32bit處理器效能的兩倍。實際上在32bit應用下，32bit處理器的效能甚至會更強，即使是64bit處理器，目前情況下也是在32bit應用下效能更強。所以要認清64bit處理器的優勢，但不可迷信64bit。

目前主流CPU使用的64位技術主要有AMD公司的AMD64位技術、Intel公司的EM64T技術、和Intel公司的IA-64技術。其中IA-64是Intel獨立開發，不相容現在的傳統的32位計算機，僅用於Itanium（安騰）以及後續產品Itanium 2，一般使用者不會涉及到，因此這裡僅對AMD64位技術和Intel的EM64T技術做一下簡單介紹。

• AMD64位技術

AMD64的位技術是在原始32位X86指令集的基礎上加入了X86-64擴充套件64位X86指令集，使這款晶片在硬體上相容原來的32位X86軟體，並同時支援X86-64的擴充套件64位計算，使得這款晶片成為真正的64位X86晶片。這是一個真正的64位的標準，X86-64具有64位的定址能力。

X86-64新增的幾組CPU暫存器將提供更快的執行效率。暫存器是CPU內部用來建立和儲存CPU運算結果和其它運算結果的地方。標準的32-bit x86架構包括8個通用暫存器（GPR），AMD在X86-64中又增加了8組（R8-R9），將暫存器的數目提高到了16組。X86-64暫存器預設位64-bit。還增加了8組128-bit XMM暫存器（也叫SSE暫存器，XMM8-XMM15），將能給單指令多資料流技術（SIMD）運算提供更多的空間，這些128位的暫存器將提供在向量和標量計算模式下進行128位雙精度處理，為3D建模、向量分析和虛擬現實的實現提供了硬體基礎。透過提供了更多的暫存器，按照X86-64標準生產的CPU可以更有效的處理資料，可以在一個時鐘週期中傳輸更多的資訊。

• EM64T技術

Intel官方是給EM64T這樣定義的：EM64T全稱Extended Memory 64 Technology，即擴充套件64bit記憶體技術。EM64T是Intel IA-32架構的擴充套件，即IA-32e（Intel Architectur-32 extension）。IA-32處理器透過附加EM64T技術，便可在相容IA-32軟體的情況下，允許軟體利用更多的記憶體地址空間，並且允許軟體進行32 bit線性地址寫入。EM64T特別強調的是對32 bit和64 bit的相容性。Intel為新核心增加了8個64 bit GPRs（R8-R15），並且把原有GRPs全部擴充套件為64 bit，如前文所述這樣可以提高整數運算能力。增加8個128bit SSE暫存器（XMM8-XMM15），是為了增強多媒體效能，包括對SSE、SSE2和SSE3的支援。

Intel為支援EM64T技術的處理器設計了兩大模式：傳統IA-32模式（legacy IA-32 mode）和IA-32e擴充套件模式（IA-32e mode）。在支援EM64T技術的處理器內有一個稱之為擴充套件功能啟用暫存器（extended feature enable register，IA32_EFER）的部件，其中的Bit10控制著EM64T是否啟用。Bit10被稱作IA-32e模式有效（IA-32e mode active）或長模式有效（long mode active，LMA)。當LMA＝0時，處理器便作為一顆標準的32 bit（IA32）處理器執行在傳統IA-32模式；當LMA＝1時，EM64T便被啟用，處理器會執行在IA-32e擴充套件模式下。

目前AMD方面支援64位技術的CPU有Athlon 64系列、Athlon FX系列和Opteron系列。Intel方面支援64位技術的CPU有使用Nocona核心的Xeon系列、使用Prescott 2M核心的Pentium 4 6系列和使用Prescott 2M核心的P4 EE系列。