Architektura 64-bitowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Architektura 64-bitowa – architektura komputera, w której słowa, adresy i inne dane mieszczą się w najwyżej 64 bitach pamięci.

Architektura 64-bitowa początkowo znalazła zastosowanie w superkomputerach oraz maszynach wielu ośrodków naukowych i firm, gdzie potrzebna jest duża moc obliczeniowa. Obecnie upowszechniła się na komputerach osobistych i jest wprowadzana na smartfony.

Szerokość szyn w architekturze 64-bitowej[edytuj | edytuj kod]

Termin „architektura 64-bitowa” nie musi odnosić się do szerokości szyny danych oraz możliwości adresowych takiego procesora (szerokości szyny adresowej). Przykładowo procesory UltraSPARC połączone za pomocą Sun Fireplane Interconnect posiadają 32-bajtową szerokość szyny danych, czyli 256-bitową.

W odniesieniu do możliwości adresowania pamięci, 64 bity określają liczbę możliwych do zaadresowania komórek (bajtów). Istnieje 264 wariacji 64-bitowego adresu, czyli bezpośrednio można adresować 18 446 744 073 709 551 616 bajtów tzn. 16 EiB. Jest to kolejny postęp w stosunku do architektury 32-bitowej, gdzie występowało ograniczenie na fizycznie adresowalny obszar pamięci do 4 GiB. W przypadku pewnych architektur procesorów 32-bitowych stosowano techniki umożliwiające obejście tego ograniczenia poprzez zwiększenie ilości fizycznych linii adresowych i stosowne modyfikacje w jednostkach MMU komputerów (np. w x86PAE). W obecnie produkowanych procesorach 64-bitowych z reguły stosuje się mniejszą niż 64-bity szerokość szyny adresowej, co w sposób bezpośredni przekłada się na wielkość pamięci operacyjnej RAM jaką można podłączyć do tych procesorów. Ograniczenie to wynika ze chęci zmniejszenia kosztów produkcji procesorów oraz układów wspomagających, a z drugiej strony z faktu, że jeszcze przez wiele lat taka ilość pamięci (16 EB) nie będzie potrzebna do zainstalowania w systemie. Dlatego też producenci początkowo dla architektury AMD64 zastosowali szynę adresową o szerokości 40 bitów, która pozwalała zaadresować pamięć o wielkości do 1 TB[1], aby w momencie wejścia mikroarchitektury AMD K10 rozszerzyć ją do 48 bitów i możliwości adresowania do 256 TB[2]. Aktualnie (2019 r.) architektura AMD64 pozwala na rozszerzenie adresowania maksymalnie do 52 bitów (czyli 4 PB), co jest ściśle związane z ograniczeniem formatu elementów tablic stron wykorzystywanych przy stronicowaniu pamięci[1].

Procesory[edytuj | edytuj kod]

Procesory wykonane w tej architekturze to np.:

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. a b AMD Corporation: Volume 2: System Programming. W: AMD64 Architecture Programmer's Manual [on-line]. grudzień 2016. [dostęp 2019-01-03].
  2. BIOS and Kernel Developer’s Guide (BKDG) For AMD Family 10h Processors. s. 24. [dostęp 2019-01-03].  Cytat: Physical address space increased to 48 bits.