x86 vs x64
Kõige olulisem erinevus x86 ja x64 vahel on see, et esimene on 32-bitine arhitektuur ja teine 64-bitine käsukomplekti arhitektuur. Käsukomplekti arhitektuur (ISA) on väga oluline termin, mis kehtib iga CPU kohta. ISA määrab juhised, mäluaadressi, registrid ja paljud teised protsessori arhitektuurilised osad. x86 on maailmakuulus ISA, mille Intel tutvustas 1978. aastal 8086 protsessoriga. Seejärel tehti mitmesuguseid laiendusi ja 2000. aastal lõi AMD spetsifikatsiooni, et laiendada x86 käsukomplekti 64-bitisele nime all AMD64. Hiljem rakendasid selle spetsifikatsiooni ka teised ettevõtted, näiteks Intel, ja see AMD64 on see, mis on identifitseeritud nimega x64.
Mis on x86?
x86 on Inteli poolt kuulsa 8086 protsessoriga kasutusele võetud juhiste komplekti arhitektuur. 1978. aastal tutvustas Intel 8086 protsessorit, mis oli 16-bitine protsessor. Hiljem tutvustasid nad erinevaid protsessoreid, nagu 80186, 80286, 80386 ja 80486, ning kõik olid tagasiühilduvad 8086 protsessoris kasutatud algse juhiste komplektiga. Kuna kõik need protsessorid lõpevad numbriga 86, tuvastati käsukomplekti arhitektuur nimega x86. 80386 kasutuselevõtuga laiendati x86 juhist 32-bitisele süsteemile. Siin tähendab 32-bitine, et kõik registrid, mälusiin ja andmesiin on 32-bitised. Siis tulid Pentium protsessorid Pentium I, Pentium II, Pentium III, Pentium IV ja kõik need järgisid samuti 32-bitist arhitektuuri. Kuid x86 arhitektuuriga juhtus mitmesuguseid muid laiendusi, näiteks selliste juhiste lisamine nagu MMX, SSE ja SSE2. Peale selle tehti ka palju muid parandusi. Seejärel laiendati x86 käsukomplekti 64-bitiseks käsukomplektiks ja sellest hetkest alates hakati seda nimetama x64-ks, mida käsitleme järgmises jaotises. Igatahes viitab x86 üldiselt 32-bitisele arhitektuurile, mis arenes välja 16-bitisest arhitektuurist, mis tuli välja 8086 protsessoriga.
8086 protsessor
Mis on x64?
32-bitine süsteem võib esindada ainult 232 erinevat väärtust ja seetõttu on mälu adresseerimine piiratud selle aadresside arvuga. 232 baiti võrdub 4 GB-ga ja seetõttu oli x86 maksimaalne adresseeritava mälu limiit 4 GB. Selle ületamiseks tehti x86 arhitektuurile täiendavaid laiendusi. AMD võttis umbes aastal 2000 kasutusele sellise spetsifikatsiooni, mis laiendas x86 arhitektuuri 64 bitiseni. Seda tutvustati AMD64 nime all. x64 on sellele AMD64 arhitektuurile antud teine nimi. Seda AMD64 või x64 arhitektuuri tuntakse ka x86_64 nime all. 64-bitise arhitektuuriga said kõik registrid 64-bitised ning mälusiin ja andmesiin samuti 64-bitised. Nüüd saab käsitleda 264 erinevat väärtust ja see annab võimalikule maksimaalsele mälule tohutu ülempiiri. AMD K8 oli esimene protsessor, mis rakendas seda 64-bitist arhitektuuri. Seejärel võttis selle arhitektuuri kasutusele ka Intel. Intel Core 2-st alguse saanud Intel Core protsessoritega hakkas Intel seda arhitektuuri oma protsessorites kasutama. Praegu kasutavad seda x64 arhitektuuri kõik Inteli protsessorid, nagu Core i3, Core i5 ja Core i7. Oluline on rõhutada, et see x64 arhitektuur on endiselt tagasiühilduv vana x86 käsukomplektiga.
64-bitine protsessor
Mis vahe on x86 ja x64 vahel?
• x86 võeti kasutusele umbes aastal 1978, samas kui x64 tuli kasutusele hiljuti aastal 2000.
• x86 tekkis kuulsast Intel 8086 protsessorist ja seetõttu võttis Intel kasutusele x86. Kuid x64, mis tuli x86 laiendusena, tutvustas AMD.
• x86 arhitektuur on 32-bitine. (Esimesed x86 protsessorid olid 16-bitised, kuid hilisemates protsessorites tehti laiendus 32-bitisele). x64 arhitektuur on 64-bitine.
• Seega on x86 käsukomplekti arhitektuuriga protsessoritel 32-bitised registrid, 32-bitine mälusiin ja 32-bitine andmesiin. Kuid x64-l on 64-bitised registrid, 64-bitine mälusiin ja 64-bitine andmesiin.
• x86-l on maksimaalse adresseeritava mälu piirang, mille ülempiir on 4 GB (232 baiti). Kuid x64 süsteemides on see limiit tohutu, mis on 264 baiti.
• x64 on x86 laiendus; seetõttu on see palju parem ja võimas kui vana x86.
• Väärtused, mida saab x64-süsteemis registrisse salvestada, on suuremad kui väärtused, mida saab salvestada x86-põhises registris. Seetõttu saab x64 hakkama suuremate täisarvude arvutamisega palju kiiremini, kuna sellisel juhul ei ole vaja kasutada mitut registrit väärtuse jagamiseks ja salvestamiseks nagu x86 puhul.
• x64 suudab paralleelselt edastada andmesiini kaudu suurema suurusega andmeid. See tähendab, et 64-bitine andmesiin suudab paralleelselt edastada 64 bitti, samas kui x86-arhitektuur, millel on 32-bitine siin, saab paralleelselt edastada ainult 32 bitti.
Kokkuvõte:
x86 vs x64
x86 käsukomplekti arhitektuur on 32-bitine, samas kui x64 käsukomplekti arhitektuur on 64-bitine. x64 tuli olemasoleva x86 arhitektuuri laiendusena. Registrid, mälusiin ja andmesiin on x86-arhitektuuridel 32-bitised, samas kui x64-s on see 64-bitine. Seetõttu on adresseeritava mälu maksimaalne maht x64 süsteemides palju suurem kui x86 süsteemides. Intel tutvustas x86 8086 protsessoriga, mis oli 16-bitine protsessor ja aja jooksul laiendati seda x86 32-bitisele. Hiljem tutvustas AMD x64 arhitektuuri, laiendades olemasolevat x86 arhitektuuri ja see x64 ühildub täielikult x86 käsukomplektiga.
