11.3 Технология расширенной памяти

Как уже отмечалось, все современные процессоры AMD основаны на 64-разрядной архитектуре х86-64, что позволяет им реализовать плоскую адресацию объемов памяти более 4 Гбайт. Большинство современных процессоров Intel (за исключением мобильных процессоров) также поддерживает 64-разрядную архитектуру, и в терминологии компании Intel данная технология называется Intel Extended Memory Technology (Intel EM64T), то есть 64-разрядная технология расширения памяти. В самом названии акцент делается на тот факт, что новая технология необходима прежде всего для того, чтобы обойти ограничение по объему адресуемой памяти в 4 Гбайт, присущее 32-разрядным процессорам.

Не следует путать технологию 64-разрядного расширения с уже давно существующей технологией IA-64, используемой в истинно 64-разрядных процессорах Intel Itanium. Речь идет лишь о расширении технологии IA-32 – наподобие того, как это сделано в процессорах AMD Athlon 64. Более того, новые 64-разрядные инструкции Intel совместимы с инструкциями AMD на программном уровне, хотя микроархитектура 64‑разрядных процессоров двух компаний совершенно различна. То есть для этих процессоров потребуется одна и та же операционная система, и 64-разрядные приложения, написанные для процессоров AMD, будут выполняться на процессорах Intel и наоборот. В частности, 64-разрядная операционная система Windows полностью совместима и с 64-разрядными процессорами AMD Athlon 64, и с 64-разрядными процессорами Intel.

Процессоры с поддержкой технологии Intel могут работать в трех различных режимах, таких как:

• истинный 32-разрядный режим (Legacy IA-32 Mode);

• совместимый режим (Compatibility Mode 64/32);

• 64-разрядный режим (64-bit Mode 64/64).

В режиме Legacy IA-32 работа процессора ничем не отличается от обычных 32-разрядных процессоров. Для работы процессора в этом режиме требуется использование 32-разрядной операционной системы.

Режимы Compatibility Mode и 64-bit Mode относятся к расширенному режиму IA-32, который обозначается IА-32е. В режиме IА-32е процессор может работать только при использовании 64-разрядной операционной системы. Чтобы обеспечить 64-битный режим функционирования процессора, кроме 64-разрядной операционной системы потребуются еще и приложения, специально написанные с учетом 64-разрядной адресации. В этом режиме (табл. 11.1) приложения могут использовать 64-разрядную адресацию (64-bit flat linear addressing), восемь новых 64-разрядных регистров общего назначения (GPR), восемь новых командных регистров (SSE, SSE2 и SSE3).

Таблица 11.1. Режимы работы процессора с 64-разрядным расширением

В режиме Compatibility Mode процессор способен исполнять 16- и 32-разрядные приложения под управлением 64-разрядной операционной системы.

Последний вопрос, на котором хотелось бы остановиться при обсуждении 64-разрядных процессоров, – это вопрос о том, насколько они востребованы рынком домашних ПК. Собственно, даже сами технические специалисты компании Intel относятся к этому с большой долей скептицизма, не акцентируя на этом особого внимания и просто заявляя, что процессоры Intel поддерживают 64-битные вычисления. Дело в том, что для перехода к 64-разрядным вычислениям необходимо наличие 64-разрядной операционной системы, а также использование 64-разрядных приложений. Проблема, собственно, заключается в том, что 64-разрядные процессоры и даже операционная система есть, а вот 64-разрядных пользовательских приложений практически нет. Поэтому использование 64-разрядных процессоров не дает никаких преимуществ. И даже если в скором времени и появятся 64-битные приложения, реальный выигрыш от использования 64-разрядных вычислений можно ожидать только при использовании в системе более 4 Гбайт оперативной памяти. Использование такого количества памяти в настольных ПК, во-первых, повысит стоимость системы, а во-вторых, не в каждой системе это вообще возможно (есть еще ограничения по объему памяти, накладываемые чипсетом). Пока сложно представить программное обеспечение домашнего компьютера, которому бы потребовался такой объем памяти, а вот для людей, чья профессиональная деятельность связана с графикой, видеомонтажом, сведением и мастерингом звука, подобные возможности наверняка придутся как нельзя кстати.

Конечно, те, кто использует компьютер для ведения документооборота, вряд ли ощутят изменение разрядности как процессора, так и операционной системы. Поэтому никакие х86-64 не облегчат им работу.

Хотя можно не сомневаться, что в обозримом будущем эта технология поможет открыть для конечного потребителя новые возможности интерактивной среды.