Jablka vs. hrušky: rozdíly mezi 64bity u Intelu a AMD

Společnost Intel představila na IDF k velkému překvapení mnohých 64bitovou nadstavbu instrukční sady IA-32, používané v současných procesorech řad Celeron, Pentium 4 a Xeon. Jak se liší od obdobné technologie AMD? Nedělá Intel konkurenci vlastní platformě IA-64?

Článek zahájím možná netypicky. Na otázku „Jaký je rozdíl mezi AMD64 a IA-32e?“ je stručná odpověď „žádný“. Abych ovšem neskončil článek teď bez předložení důkazů, zde jsou:

Registry IA-32e

Registry AMD64

Kromě těchto společných vlastností mají pochopitelně obě společnosti svá specifika (např. Intel má SSE3, AMD má 3DNow! Professional). Operační systém pro tuto sféru chystají Microsoft, Red Hat a SuSE (na trhu přibližně v 2. čtvrtletí 2004).

Co motivuje Intel k zavedení IA-32e?

Jde především o víceprocesorové servery. Ty mají možnost díky speciálnímu PAE režimu adresovat až 64 GB RAM, ovšem to je vše. Pro servery se čtyřmi a více procesory je dosažení 64 GB reálné. Pokud je přesto nutné zvětšit paměť RAM – má zákazník smůlu. Do této chvíle byl možný jen přechod na IA-64 (pokud chtěl zůstat u nabídky Intelu). Od příchodu IA-32e na trh má možnost použít takovou základní desku (a čipset), která umí i více než zmíněných 64 GB.

Pro vysvětlení – PAE (Physical Addressing Extensions) režim umožňuje použít 36bitovou adresaci RAM paměti místo standardní 32bitové. Díky tomu procesor může obsloužit místo 4 GB až 64 GB RAM. Pro totéž existuje ještě pojmenování PSE36 (Page Size Extension 36-bit). Poprvé byl implementován již v procesorech Intel Pentium II a posléze jej začala používat pro svoje procesory také firma AMD.

32 bitů versus 64 bitů

Hlavně v diskusních fórech se vyskytují nekonečné boje o definici 32bitového a 64bitového procesoru s velkým množstvím argumentů na všech stranách. Přitom se často zapomíná na základní problém – typicky 32bitové procesory ve stolních počítačích a serverech existovaly v 80. a mnohdy ještě na začátku 90. let (např. Intel 386, Motorola 68030). Dnešní procesory zvané 32bitové však s pravými 32bitovými procesory mají pramálo společného.

Výkon procesoru ovlivňují nejvíce výkonné jednotky od matematického koprocesoru až po podporu SSE3. Ty jsou však u 32bitových i u 64bitových shodné.

IA-32e versus IA-64

Do platformy Intelu s názvem IA-64 patří procesory Itanium, Itanium 2 a Itanium 2 DP. Po předlouhém vývoji vznikla rodina procesorů s instrukční sadou bez historických vazeb na staré a nemoderní technologie. Procesory rodiny IA-64 ve spolupráci s operačním systémem HP-UX umožňují provoz aplikací, původně psaných pro 64bitové procesory PA-RISC.

Intel možná překvapil veřejnost, ovšem nikoli své výrobní partnery typu Hewlett Packard. Ti počítají s oběma řadami (jak IA-32e, tak IA-64). Stejně jako Intel směřují procesory IA-32e pro „slabší“ servery, zatímco IA-64 pro silnější až nejsilnější použití. Jen podotýkám, že se pod „slabším“ serverem rozumí třeba 16procesorový model…

Zatímco IA-32e má výhodu kompatibility s programy pro x86 operační systémy (Novell Netware, MS Windows, IBM OS/2 = eComStation a eComServer, Solaris x86 atd.), IA-64 umožňuje a především bude umožňovat provoz serverových aplikací s historickou vazbou na dvojice HP-UX / PA-RISC, Tru64 UNIX / DEC Alpha AXP či NonStop / MIPS (NonStop™ je operační systém společnosti Tandem Computers / Compaq / HP). Kromě toho zvládá IA-64 architektura lépe více procesorů najednou. Díky zpětné vazbě na výše uvedené platformy existuje pro IA-64 velké množství profesionálního softwaru, který mnohdy nemá pro procesory IA-32 obdobu. Nadto má platforma IA-64 možnost spouštět programy, určené pro IA-32/IA-32e (byť v emulačním režimu).

Takže jak to vlastně je?

Situace je u Intelu i přes zavedení nového standardu poměrně přehledná. Jednoprocesorové stroje nebudou 64bitové rozšíření kvůli paměti RAM menší než 64 GB potřebovat, proto je pro ně zatím IA-32e režim zbytečný. Několikaprocesorové servery si také prozatím vystačí s rozsahem do 64 GB, i když jsou této hranici blíž. Víceprocesorové servery (řekněme od 8 do 32 procesorů) již 64bitové rozšíření potřebovat budou. Na jejich základě se mohou vytvářet i levné clustery. Kdo chce více nebo kdo chce využívat aplikace pro operační systémy UNIX či obdobné (HP-UX, Tru64 UNIX, NonStop), nemůže používat IA-32e, ale z nabídky Intelu je pro něj jen IA-64 procesory. Oblast superpočítačů s nejvyššími výkony zvládnou sice obě rodiny (viz výrazný nárůst superpočítačů s Xeony v roce 2003 v žebříčku Top500), ovšem vhodnější je přece jen IA-64, kde se v rámci jednoho počítače mohou osadit nejen desítky, ale i stovky procesorů.

Diskuze (82) Další článek: Mydoom má novou mutaci F

Témata článku: , , , , , , ,