X86 vs X64: Sự khác biệt và so sánh

x86 và x64 là hai kiến ​​trúc tập lệnh (ISA) về cơ bản được thiết kế để xác định cách mã máy phải hoạt động. Cả hai đều được đưa ra bởi công ty Intel cho bộ vi xử lý máy tính. Đối với một số người, những điều này có vẻ chẳng là gì ngoài biệt ngữ. Tuy nhiên, hiểu được sự khác biệt giữa hai điều này có thể giúp xác định phần đầu hoặc phần đuôi của tình huống.

Các nội dung chính

1. bộ xử lý x86 sử dụng kiến ​​trúc 32-bit, trong khi bộ xử lý x64 sử dụng kiến ​​trúc 64-bit.
2. bộ xử lý x64 cung cấp hiệu suất tốt hơn, hỗ trợ bộ nhớ lớn hơn và các tính năng bảo mật nâng cao so với bộ xử lý x86.
3. Các hệ điều hành và phần mềm được thiết kế cho bộ xử lý x86 có thể chạy trên bộ xử lý x64 bằng các chế độ tương thích.

X86 so với X64

Kiến trúc x86 là kiến ​​trúc 32-bit đã được sử dụng bởi bộ vi xử lý Intel và AMD từ những năm 1980. Tên x86 là từ các kiến ​​trúc được sử dụng đầu tiên. Kiến trúc x64, còn được gọi là AMD64 hoặc Intel 64, là phần mở rộng của kiến ​​trúc x86 bổ sung hỗ trợ xử lý 64-bit.

x86 lần đầu tiên được thiết kế cho bộ vi xử lý 8086 của Intel. '86' trong tên của nó xuất phát từ đó. Ban đầu nó là bản mở rộng 16 bit nhưng sau đó được nâng cấp lên 32 bit khi có bộ vi xử lý mới. Hầu hết các bộ phận trong kiến ​​trúc đều có 32 bit, từ thanh ghi bit và bus bộ nhớ cho đến cả bus dữ liệu.

Trong khi đó, x64 là phiên bản mới hơn của x86 và đi kèm với tập lệnh 64-bit. Nó đã cách mạng hóa ngành công nghiệp bằng cách giới thiệu hai phương thức hoạt động khác nhau. Đây là chế độ tương thích và chế độ phân trang. Bất kể, ISA hỗ trợ lượng bộ nhớ lớn hơn so với trước đây. Nó thậm chí có thể truyền lượng dữ liệu lớn hơn thông qua bus dữ liệu.

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	X86	X64
Khởi động	Nó được ra mắt vào năm 1978 bởi Intel.	Nó được ra mắt vào năm 2000 bởi AMD.
Thiết kế	Đây là phiên bản cũ được thiết kế cho bộ vi xử lý 8086.	Nó là một phần mở rộng cho phiên bản cũ hơn và được nâng cấp.
Bộ xử lý	Nó có kiến ​​trúc 32-bit.	Nó có kiến ​​trúc 64-bit.
Bộ nhớ	Nó có bộ nhớ địa chỉ tối đa giới hạn là 4GB.	Nó có giới hạn lớn hơn về bộ nhớ có thể định địa chỉ tối đa với khoảng 20 GB.
Ngày	Nó có một bus dữ liệu 32 bit.	Nó có một bus dữ liệu 64 bit.
Tính toán	Nó phân chia giá trị trong khi tính toán và lưu trữ các số nguyên lớn hơn.	Nó không phân chia giá trị của các số nguyên lớn hơn và tính toán cũng như lưu trữ chúng nhanh hơn.

X86 là gì?

x86 là một tập hợp các kiến ​​trúc hướng dẫn được Intel đưa ra vào năm 1978. Nó được coi là một phiên bản lỗi thời vì nó chỉ có kiến ​​trúc 32-bit. ISA ban đầu được thiết kế cho bộ vi xử lý 8086 và có kiến ​​trúc 16-bit. Tuy nhiên, khi các phiên bản mới hơn, chẳng hạn như 8088, 80186, 80386 và 80486 được phát hành, ISA đã được nâng cấp.

Kể từ đó, nhiều công ty khác, bao gồm AMD, Cyrix và VIA Technologies đã tạo ra nó. Một số thậm chí đã mở rộng nó lên đến phiên bản 64-bit. Ngày nay, hầu hết các máy tính, máy tính xách tay cá nhân và máy chơi game đều hoạt động trên ISA này.

Kiến trúc tập trung chủ yếu vào khả năng tương thích ngược. Đối với điều này, chiều dài hướng dẫn thay đổi của nó có thiết kế CISC. Trong trường hợp này, chức năng định địa chỉ byte được thực hiện, giúp lưu trữ các từ theo thứ tự nhỏ-endian. Điều này cũng cho phép xử lý nhiều giá trị vô hướng bằng cách tách chúng ra.

x86 có bộ nhớ địa chỉ tối đa giới hạn là 4GB. Nó cũng có bus dữ liệu 32 bit, thanh ghi 32 bit và bus bộ nhớ 32 bit. Các tính năng này hiện cũng có sẵn ở phiên bản 64-bit vì chúng được phát triển và nâng cấp bởi nhiều công ty khác ngoài Intel. Chúng tỏ ra hữu ích cho mục đích sử dụng cá nhân khi công việc trên thiết bị không quá phức tạp.

X64 là gì?

Giống như x86, x64 cũng là một kiến ​​trúc tập lệnh. Tuy nhiên, đây là phiên bản mở rộng và nâng cao được AMD phát hành vào năm 2000. Kiến trúc có thể lưu trữ và tính toán các giá trị tích phân lớn hơn so với kiến ​​trúc trước đây vì nó có giới hạn khoảng 20 GB. Bus bộ nhớ, bus dữ liệu và thanh ghi có 64 bit với ISA này.

Do chức năng cao cấp của nó nên nhiều công ty khác, bao gồm cả Intel, đã áp dụng kiến ​​trúc này. Nó được tích hợp vào các bộ xử lý như Intel Core 2, Core i7, corei5 và thậm chí cả corei3. Hơn nữa, giống như x86, x64 cũng có tính năng tương thích ngược.

Kiến trúc hoạt động với hai chế độ, cụ thể là chế độ tương thích và chế độ phân trang. Chế độ tương thích cho phép người dùng làm việc với các ứng dụng người dùng 16-bit, 32-bit cũng như 64-bit. Điều này nâng cao hiệu suất của bộ xử lý và tăng năng suất ở một mức độ rất lớn. Nó có thiết kế tương tự như chế độ được bảo vệ có sẵn trong các phiên bản trước, giúp nó có khả năng tương thích ngược hoàn toàn.

Chế độ phân trang hỗ trợ lượng lớn bộ nhớ ảo và vật lý. Điều này cho phép người dùng lưu trữ các chương trình và phần mềm lớn hơn trên thiết bị. Nó thậm chí còn hỗ trợ các phép toán dấu phẩy động sử dụng 16 thanh ghi vector cùng một lúc.

Sự khác biệt chính giữa X86 và X64

1. x86 được Intel ra mắt vào năm 1978, trong khi x64 được AMD ra mắt vào năm 2000.
2. x86 là phiên bản cũ hơn, ban đầu chỉ được thiết kế cho bộ vi xử lý 8086, trong khi x64 là phần mở rộng của phiên bản cũ và có nhiều nâng cấp khác nhau.
3. x86 có kiến ​​trúc 32 bit, trong khi x64 có thiết lập kiến ​​trúc XNUMX bit.
4. x86 có giới hạn bộ nhớ địa chỉ tối đa là 4GB, trong khi x64 có giới hạn bộ nhớ địa chỉ tối đa lớn hơn với khoảng 20 GB.
5. x86 có bus dữ liệu 32 bit, trong khi x64 có bus dữ liệu XNUMX bit.
6. x86 phân tách giá trị trong khi tính toán và lưu trữ các số nguyên lớn hơn, trong khi x64 không phân chia giá trị của các số nguyên lớn hơn và tính toán cũng như lưu trữ chúng nhanh hơn.

dự án

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