硬件小常識(2)

什麼是64位技術:

    這裏的64位技術是相對於32位而言的,這個位數指的是CPU GPRs(General-Purpose Registers,通用寄存器)的數據寬度爲64位,64位指令集就是運行64位數據的指令,也就是說處理器一次可以運行64bit數據。64bit處理器並非現在纔有的,在高端的RISC(Reduced Instruction Set Computing,精簡指令集計算機)很早就有64bit處理器了,比如SUN公司的UltraSparc Ⅲ、IBM公司的POWER5、HP公司的Alpha等。

    64bit計算主要有兩大優點:可以進行更大範圍的整數運算;可以支持更大的內存。不能因爲數字上的變化,而簡單的認爲64bit處理器的性能是 32bit處理器性能的兩倍。實際上在32bit應用下,32bit處理器的性能甚至會更強,即使是64bit處理器,目前情況下也是在32bit應用下性能更強。所以要認清64bit處理器的優勢,但不可迷信64bit。

    要實現真正意義上的64位計算,光有64位的處理器是不行的,還必須得有64位的操作系統以及64位的應用軟件才行,三者缺一不可,缺少其中任何一種要素都是無法實現64位計算的。目前,在64位處理器方面,Intel和AMD兩大處理器廠商都發布了多個系列多種規格的64位處理器;而在操作系統和應用軟件方面,目前的情況不容樂觀。因爲真正適合於個人使用的64位操作系統現在就只有Windows XP X64,而Windows XP X64本身也只是一個過渡性質的64位操作系統,在Windows vista發佈以後就將被淘汰,而且Windows XP X64本身也不太完善,易用性不高,一個明顯的例子就是各種硬件設備的驅動程序很不完善,而且現在64位的應用軟件還基本上沒有,確實硬件廠商和軟件廠商也不願意去爲一個過渡性質的操作系統編寫驅動程序和應用軟件。所以要想實現真正的64位計算,恐怕還得等到Windows Vista普及一段時間之後才行。

    目前主流CPU使用的64位技術主要有AMD公司的AMD64位技術、Intel公司的EM64T技術、和Intel公司的IA-64技術。其中IA- 64是Intel獨立開發,不兼容現在的傳統的32位計算機,僅用於Itanium(安騰)以及後續產品Itanium 2,一般用戶不會涉及到,因此這裏僅對AMD64位技術和Intel的EM64T技術做一下簡單介紹。

    AMD64位技術X86-64:

    AMD64的位技術是在原始32位X86指令集的基礎上加入了X86-64擴展64位X86指令集,使這款芯片在硬件上兼容原來的32位X86軟件,並同時支持X86-64的擴展64位計算,使得這款芯片成爲真正的64位X86芯片。這是一個真正的64位的標準,X86-64具有64位的尋址能力。

    X86-64新增的幾組CPU寄存器將提供更快的執行效率。寄存器是CPU內部用來創建和儲存CPU運算結果和其它運算結果的地方。標準的32-bit x86架構包括8個通用寄存器(GPR),AMD在X86-64中又增加了8組(R8-R9),將寄存器的數目提高到了16組。X86-64寄存器默認位 64-bit。還增加了8組128-bit XMM寄存器(也叫SSE寄存器,XMM8-XMM15),將能給單指令多數據流技術(SIMD)運算提供更多的空間,這些128位的寄存器將提供在矢量和標量計算模式下進行128位雙精度處理,爲3D建模、矢量分析和虛擬現實的實現提供了硬件基礎。通過提供了更多的寄存器,按照X86-64標準生產的CPU可以更有效的處理數據,可以在一個時鐘週期中傳輸更多的信息。

    EM64T技術

    Intel官方是給EM64T這樣定義的:EM64T全稱Extended Memory 64 Technology,即擴展64bit內存技術。EM64T是Intel IA-32架構的擴展,即IA-32e(Intel Architectur-32 extension)。IA-32處理器通過附加EM64T技術,便可在兼容IA-32軟件的情況下,允許軟件利用更多的內存地址空間,並且允許軟件進行 32 bit線性地址寫入。EM64T特別強調的是對32 bit和64 bit的兼容性。Intel爲新核心增加了8個64 bit GPRs(R8-R15),並且把原有GRPs全部擴展爲64 bit,這樣可以提高整數運算能力。增加8個128bit SSE寄存器(XMM8-XMM15),是爲了增強多媒體性能,包括對SSE、SSE2和SSE3的支持。

    Intel爲支持EM64T技術的處理器設計了兩大模式:傳統IA-32模式(legacy IA-32 mode)和IA-32e擴展模式(IA-32e mode)。在支持EM64T技術的處理器內有一個稱之爲擴展功能激活寄存器(extended feature enable register,IA32_EFER)的部件,其中的Bit10控制着EM64T是否激活。Bit10被稱作IA-32e模式有效(IA-32e mode active)或長模式有效(long mode active,LMA)。當LMA=0時,處理器便作爲一顆標準的32 bit(IA32)處理器運行在傳統IA-32模式;當LMA=1時,EM64T便被激活,處理器會運行在IA-32e擴展模式下。

    目前AMD方面支持64位技術的CPU有Athlon 64系列、Athlon FX系列和Opteron系列。Intel方面支持64位技術的CPU有使用Nocona核心的Xeon系列、使用Prescott 2M核心的Pentium 4 6系列和使用Prescott 2M核心的P4 EE系列。

    淺談 EM64T技術和AMD64區別X86-64 (AMD64 / EM64T) :

    AMD公司設計,可以在同一時間內處理64位的整數運算,併兼容於X86-32架構。其中支持64位邏輯定址,同時提供轉換爲32位定址選項;但數據操作指令默認爲32位和8位,提供轉換成64位和16位的選項;支持常規用途寄存器,如果是32位運算操作,就要將結果擴展成完整的64位。這樣,指令中有 “直接執行”和“轉換執行”的區別,其指令字段是8位或32位可以避免字段過長.

 

什麼是迅馳技術:

    2003年3月英特爾正式發佈了迅馳移動計算技術,英特爾的迅馳移動計算技術並非以往的處理器、芯片組等單一產品形式,其了一整套移動計算解決方案,迅馳的構成分爲三個部分:奔騰M處理器、 855/915系列芯片組和英特爾PRO無線網上,三項缺一不可共同組成了迅馳移動計算技術。

一:顯存頻率

    顯存頻率是指默認情況下,該顯存在顯卡上工作時的頻率,以MHz(兆赫茲)爲單位。顯存頻率一定程度上反應着該顯存的速度。顯存頻率隨着顯存的類型、性能的不同而不同,SDRAM顯存一般都工作在較低的頻率上,一般就是133MHz和166MHz,此種頻率早已無法滿足現在顯卡的需求。DDR SDRAM顯存則能提供較高的顯存頻率,主要在中低端顯卡上使用,DDR2顯存由於成本高並且性能一般,因此使用量不大。DDR3顯存是目前高端顯卡採用最爲廣泛的顯存類型。不同顯存能提供的顯存頻率也差異很大,主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等,高端產品中還有 800MHz、1200MHz、1600MHz,甚至更高。

二:顯存位寬

    顯存位寬是顯存在一個時鐘週期內所能傳送數據的位數,位數越大則瞬間所能傳輸的數據量越大,這是顯存的重要參數之一。目前市場上的顯存位寬有64位、 128位和256位三種,人們習慣上叫的64位顯卡、128位顯卡和256位顯卡就是指其相應的顯存位寬。顯存位寬越高,性能越好價格也就越高,因此 256位寬的顯存更多應用於高端顯卡,而主流顯卡基本都採用128位顯存。

    大家知道顯存帶寬=顯存頻率X顯存位寬/8,那麼在顯存頻率相當的情況下,顯存位寬將決定顯存帶寬的大小。比如說同樣顯存頻率爲500MHz的128 位和256位顯存,那麼它倆的顯存帶寬將分別爲:128位=500MHz*128∕8=8GB/s,而256位=500MHz*256∕8=16GB /s,是128位的2倍,可見顯存位寬在顯存數據中的重要性。

    顯卡的顯存是由一塊塊的顯存芯片構成的,顯存總位寬同樣也是由顯存顆粒的位寬組成,。顯存位寬=顯存顆粒位寬×顯存顆粒數。顯存顆粒上都帶有相關廠家的內存編號,可以去網上查找其編號,就能瞭解其位寬,再乘以顯存顆粒數,就能得到顯卡的位寬。這是最爲準確的方法,但施行起來較爲麻煩。


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