64位處理器

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更新時間: 2013-08-29

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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,通用寄存器)的數據寬度為64位,64位指令集就是運行64位數據的指令,也就是說處理器一次可以運行64bit數據。64bit處理器並非現在才有的,在高端的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。

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1優點與誤區

2實現條件

3發展歷程

1961年:IBM 發表 IBM 7030 Stretch 超級電腦。它使用 64位數據字組,以及 32 或 64位的指令字組。
1974年:Control Data Corporation 推出 CDC Star-100 矢量超級電腦,它使用 64位字組架構(先前的 CDC 系統是以 60 位架構為基礎)。
1976年:Cray Research 發表第一台 Cray-1 超級電腦。它以 64位字組架構為基礎,它成為後來的 Cray 矢量超級電腦的基礎。
1983年:Elxsi 推出 Elxsi 6400 平行微型超級電腦。Elxsi 架構具有 64位數據暫存器,不過地址空間仍是 32位。
1991年:MIPS科技公司生產第一台 64位微處理器,作為 MIPS RISC 架構 R4000 的第三次修訂版本。該款 CPU 使用於以 IRIS Crimson 啟動的 SGI 圖形工作站。然而,IRIX 操作系統並未包含對 R4000 的 64位支持,直到 1996 年發布 IRIX 6.2 為止。Kendall Square Research 發表他們的第一台 KSR1 超級電腦,以專有的運行於 OSF/1 的 64位 RISC 處理器架構為基礎。
1992年:Digital Equipment Corporation(DEC)引入純 64位 Alpha 架構,其誕生自 PRISM 專案。
1993年:DEC 發布 64位 OSF/1 AXP 類Unix 操作系統(後來改名為 Tru64 UNIX)和 OpenVMS 操作系統給 Alpha 系統。
1994年:Intel 宣布 64位 IA-64 架構的進度表(與 HP 共同開發)作為其 32位 IA-32 處理器的繼承者。以 1998–1999 推出時間為目標。SGI 發布 IRIX 6.0,即支持 64位的 R8000 CPU。
1995年:Sun 推出 64位 SPARC 處理器 UltraSPARC。富士通所有的 HAL 電腦系統推出以 64位 CPU 為基礎的工作站,HAL 獨立設計的第一代 SPARC64。IBM 發布 64位 AS/400 系統,能夠轉換操作系統、資料庫、應用程序的升級。DEC 發布 OpenVMS Alpha 7.0,第一個全 64位版本的 OpenVMS for Alpha。
1996年:HP 發布 PA-RISC 處理器架構的 64位 2.0 版本的實現 PA-8000。 任天堂引入 Nintendo 64 電視遊戲主機,以低成本的 MIPS R4000 變體所打造。
1997年:IBM 發布 RS64 全 64位 PowerPC 處理器。
1998年:IBM 發布 POWER3 全 64位 PowerPC/POWER 處理器。Sun 發布 Solaris 7,以完整支持 64位 UltraSPARC。
1999年:Intel 發布 IA-64 架構的指令集。AMD 首次公開 64位集以擴充給 IA-32,稱為 x86-64(後來改名為 AMD64)。
2000年:IBM 推出他自己的第一個兼容 ESA/390 的 64位大型機 zSeries z900,以及新的 z/OS 操作系統。緊接著是 64位 Linux on zSeries。
2001年:Intel 終於推出他的 64位處理器產品線,標記為 Itanium,主打頂級伺服器。它無法滿足人們的期待,因一再拖延 IA-64 市場而導致失敗。Linux 是第一個可運行於該處理器的操作系統。
2002年:Intel 引入 Itanium 2 作為 Itanium 的繼承者。
2003年:AMD 產出他的 AMD64 架構 Opteron 以及 Athlon 64 處理器產品線。蘋果也推出了64位「G5」PowerPC 970 CPU courtesy of IBM,並連同升級他的 Mac OS X 操作系統,其增加對 64位模式的部分支持。若干 Linux 發布版本發布對 AMD64 的支持。微軟宣布將為 AMD 晶元創建新的 Windows 操作系統。Intel 堅持 Itanium 晶元仍維持只有 64位的處理器。
2004年:Intel 承認 AMD 在市場上的成功,並著手開發 AMD64 延伸的替代品,稱為 IA-32e,稍後改名為 EM64T。升級版本的 Xeon 和 Pentium 4 處理器家族支持了新推出的指令。Freescale 宣布 64位 e700 core,以繼承 PowerPC G4 系列。VIA Technologies 宣布 64位的Isaiah處理器。[2]
2005年:Sun 於 1 月 31 日發布支持 AMD64 和 EM64T 處理器的 Solaris 10。3 月,Intel 宣布他的第一個雙核心 EM64T 處理器 Pentium Extreme Edition 840 和新的 Pentium D 晶元將於 2005 第二季推出。4 月 30 日,微軟公開發布提供給 AMD64 和 EM64T 處理器的 Windows XP Professional x64 Edition。5 月,AMD 引入他的第一個雙核心 AMD64 Opteron 伺服器 CPU,並宣布其桌面型版本,稱為 Athlon 64 X2。將原本的 Athlon 64 X2 (Toledo) 處理器改為兩個核心,並為每個核心的 L2 配上 1 MB 高速緩存,以大約 2.332 億個晶體管組成。它有 199 mm² 那麼大。7 月,IBM 宣布他最新的雙核心 64位 PowerPC 970MP (codenamed Antares),由 IBM 和 Apple 使用。微軟發布 Xbox 360 遊戲主機,其使用由 IBM 生產的 64位、三核心 Xenon PowerPC 處理器。
2006年:雙核心 Montecito Itanium 2 處理器進入生產。Sony、IBM、Toshiba 開始生產用於 PlayStation 3、伺服器、工作站以及其它應用的 64位 Cell 處理器。蘋果公司在新的 Mac Pro 和 Intel Xserve 電腦中採用 64位 EM64T Xeon 處理器,稍後更新 iMac、MacBook、MacBook Pro 使用 EM64T Core 2 處理器。

4未來展望

直至 2007 年,64位字組似乎已滿足大部分的運用。不過仍應提到,IBM 的 System/370 及後繼者使用 128 位浮點數,且許多現代處理器也內含 128 位浮點數暫存器。System/370 及後繼者尤其顯著,在這方面,他們也使用多達 16 位組的可變長度十進位數(即 128 位)。

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