Особенности микроархитектуры AMD64

Первое и самое очевидное технологическое новшество архитектуры AMD64 — поддержка 64-разрядной адресации памяти и расширение регистров общего назначения. Таким образом, приложению теперь может быть выделено больше двух гигабайт памяти. X86-регистры общего назначения (GPR) стали вмещать 64 бита. От перехода с 286-го на 386-й это отличается тем, что число GPR еще и удвоилось, обеспечив более эффективное выполнение даже старого 32-битного кода и сделав код ассемблера компактнее. Главное преимущество 64-разрядности от AMD — полная совместимость и максимальное быстродействие 32-битных приложений. То есть все существующие операционные системы и приложения должны работать как минимум так же быстро, как и на Athlon XP. А для того, чтобы они заработали еще быстрее, достаточно их просто перекомпилировать. В дальнейшем ожидается выход приложений, оптимизированных с учетом новых возможностей. Впрочем, ждать поголовного роста производительности не стоит. Прирост скорости зависит от типа приложения и алгоритма реализации задачи. Можно провести аналогию с тем, что нам вполне хватает одной руки, чтобы нести сумку, хотя гвозди забивать гораздо проще двумя. Упрощенная схема устройства нового процессора показана на рисунке. Следующее нововведение пока менее очевидно для массового пользователя, но на первых порах оно сделает больший вклад в производительность архитектуры, чем пресловутые 64 бита. Речь идет об интегрированном в процессор контроллере памяти. Теперь отпадает необходимость в доселе самом критичном компоненте чипсета. Благодаря этому, а также технологии высокоскоростной низколатентной передачи данных HyperTransport, проектировка чипсетов и материнских плат заметно упрощается. Так что незатейливые платы под Athlon 64 скоро будут стоить меньше ста долларов.HyperTransport — основа систем с архитектурой AMD64. Именно эта технология межузловых соединений, на мой взгляд, определяет элегантность и красоту новой архитектуры — то, что позволяет ей найти применение везде — от мощнейших суперкомпьютеров до субноутбуков.В новый процессор встроена поддержка пентиумовских мультимедиа-инструкций SSE2, что тоже должно помочь в приложениях, которые были так оптимизированы под Pentium 4 с его сильным SIMD-блоком, что не использовали ни аналогичный 3DNow! Professional у Athlon’а, ни FPU. Теперь даже сама AMD отмечает, что для разработки новых приложений лучше ориентироваться на SSE2, нежели на 3DNow! Для достижения более высоких тактовых частот основной конвейер удлинили с 10 до 12 стадий (у Р4 — 20 стадий).