X86 vs X64: Rozdíl a srovnání

x86 a x64 jsou dvě architektury instrukční sady (ISA), které byly v podstatě navrženy tak, aby specifikovaly, jak se musí chovat strojový kód. Oba uvedla na trh společnost Intel pro počítačové procesory. Některým lidem se může zdát, že to není nic jiného než žargon. Pochopení rozdílu mezi těmito dvěma však může pomoci udělat hlavu nebo patu situace.

Key Takeaways

1. Procesory x86 používají 32bitovou architekturu, zatímco procesory x64 používají 64bitovou architekturu.
2. Procesory x64 nabízejí ve srovnání s procesory x86 lepší výkon, větší podporu paměti a vylepšené funkce zabezpečení.
3. Operační systémy a software určený pro procesory x86 lze provozovat na procesorech x64 pomocí režimů kompatibility.

X86 vs. X64

Architektura x86 je 32bitová architektura, kterou používají procesory Intel a AMD již od 1980. let. Název x86 je z prvních použitých architektur. Architektura x64, známá také jako AMD64 nebo Intel 64, je rozšířením architektury x86, která přidává podporu pro 64bitové zpracování.

x86 byl poprvé navržen pro 8086 mikroprocesor od společnosti Intel. Z toho pochází '86' v jeho názvu. Původně se jednalo o 16bitové rozšíření, ale později bylo upgradováno na 32bitové, když se objevily nové mikroprocesory. Většina součástí obsažených v architektuře má 32 bitů, od bitových registrů a paměťových sběrnic až po datové sběrnice.

Mezitím je x64 novější verzí x86 a přichází s 64bitovou instrukční sadou. To způsobilo revoluci v odvětví zavedením dvou různých režimů provozu. Jednalo se o režim kompatibility a režim stránkování. Bez ohledu na to ISA podporuje větší množství paměti než předchozí. Dokáže dokonce přenášet větší objemy dat přes datovou sběrnici.

Srovnávací tabulka

Parametry srovnání	X86	X64
zahájit	Byl spuštěn v roce 1978 společností Intel.	Byl spuštěn v roce 2000 společností AMD.
Design	Je to stará verze, která byla navržena pro mikroprocesory 8086.	Jedná se o rozšíření starší verze a je upgradováno.
Procesor	Má 32bitovou architekturu.	Má 64bitovou architekturu.
Memory	Má omezenou maximální adresovatelnou paměť 4 GB.	Má větší limit maximální adresovatelné paměti s přibližně 20 GB.
Data	Má 32bitovou datovou sběrnici.	Má 64bitovou datovou sběrnici.
Výpočet	Rozdělí hodnotu při výpočtu a ukládání větších celých čísel.	Nerozděluje hodnotu větších celých čísel a rychleji je počítá a ukládá.

Co je X86?

x86 je sada architektur instrukcí, která byla spuštěna v roce 1978 společností Intel. Je považována za zastaralou verzi, protože má pouze 32bitovou architekturu. ISA byl původně navržen pro mikroprocesory 8086 a měl 16bitovou architekturu. Jak však byly vydány novější verze, například 8088, 80186, 80386 a 80486, byl ISA upgradován.

Od té doby jej vytvořilo mnoho dalších společností, včetně AMD, Cyrix a VIA Technologies. Někteří jej dokonce rozšířili až na 64bitovou verzi. V současné době většina počítačů, osobních notebooků a herních konzolí funguje na tomto ISA.

Architektura se zaměřuje především na zpětnou kompatibilitu. Za tímto účelem má jeho proměnná délka instrukce design CISC. V tomto je uvedena do pohybu funkce byte-addressing, která ukládá slova v pořadí little-endian. To také umožňuje zpracovat více skalárních hodnot jejich rozdělením.

x86 má omezenou maximální adresovatelnou paměť 4 GB. Má také 32bitovou datovou sběrnici, 32bitový registr a 32bitovou paměťovou sběrnici. Tyto funkce jsou nyní k dispozici také v 64bitové verzi, protože je vyvinuly a upgradovaly různé společnosti jiné než Intel. Ukázalo se, že jsou užitečné pro osobní použití, když práce na zařízení není tak složitá.

Co je X64?

Stejně jako x86 je i x64 architektura instrukční sady. Jedná se však o rozšířenou a pokročilou verzi, která byla vydána v roce 2000 společností AMD. Architektura může ukládat a počítat větší integrální hodnoty než předchozí, protože má limit přibližně 20 GB. Paměťové sběrnice, datové sběrnice a registry jsou u tohoto ISA dodávány v 64 bitech.

Díky své prémiové funkčnosti tuto architekturu přijalo mnoho dalších společností, včetně Intelu. Byl integrován do procesorů jako Intel Core 2, Core i7, corei5 a dokonce corei3. Navíc, stejně jako x86, i x64 nabízí zpětnou kompatibilitu.

Architektura pracuje se dvěma režimy, a to režimem kompatibility a režimem stránkování. Režim kompatibility umožňuje uživatelům pracovat s 16bitovými, 32bitovými i 64bitovými uživatelskými aplikacemi. To zvyšuje výkon procesoru a značně zvyšuje produktivitu. Má podobný design jako chráněný režim dostupný v předchozích verzích, což mu poskytuje plnou zpětnou kompatibilitu.

Režim stránkování podporuje obrovské množství virtuální a fyzické paměti. To umožňuje uživateli ukládat do zařízení větší programy a software. Dokonce podporuje plovoucí-point operace, které používají 16 vektorových registrů najednou.

Hlavní rozdíly mezi X86 a X64

1. x86 byl spuštěn společností Intel v roce 1978, zatímco x64 byl spuštěn AMD v roce 2000.
2. x86 je starší verze, která byla původně navržena pouze pro mikroprocesory 8086, zatímco x64 je rozšířením předchozí verze a nabízí různé upgrady.
3. x86 má 32bitovou architekturu, zatímco ta má 64bitovou architekturu.
4. x86 má omezenou maximální adresovatelnou paměť 4 GB, zatímco x64 má větší limit maximální adresovatelné paměti s přibližně 20 GB.
5. x86 má 32bitovou datovou sběrnici, zatímco ta druhá má 64bitovou datovou sběrnici.
6. x86 rozděluje hodnotu při výpočtu a ukládání větších celých čísel, zatímco x64 nerozděluje hodnotu větších celých čísel a počítá a ukládá je rychleji.

Reference

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6999403/
2. https://link.springer.com/chapter/10.1007/11799313_22

Poslední aktualizace: 11. června 2023