AMD64

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AMD64 ist die ursprüngliche x64-Implementierung der IA-32-x86-Architektur, die es auf x86-Prozessoren des Herstellers AMD u. a. ermöglicht, direkt mehr als 4 GiB Arbeitsspeicher zu adressieren. Die Befehlssatzerweiterung wurde seit 1999 für die K8-Generation von AMD entwickelt und 2003 mit den Opteron-Server-Prozessoren verfügbar.

Intel 64 ist die weitestgehend zu AMD64 kompatible Erweiterung für x86-Prozessoren von Intel.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In den 1990er Jahren gab es bereits zahlreiche 64-Bit-Prozessoren, jedoch nur im Server-Bereich. Der hauptsächlich bei PCs eingesetzte x86-Prozessor war bereits 1985 mit dem Intel 80386 von einer 16-Bit- auf eine 32-Bit-Architektur erweitert worden. Aufgrund eines Lizenzaustauschabkommens zwischen Intel und AMD konnten beide Firmen Erweiterungen von der jeweils anderen auch in den eigenen x86-Prozessoren verwenden.

Ende der 1990er Jahre wollte nun Intel ebenfalls ins Geschäft mit 64-Bit-Prozessoren einsteigen, entwickelte dazu jedoch eine neue Prozessorarchitektur, die mit x86 nichts zu tun hatte. Am 4. Oktober 1999 stellte Intel den ersten „Itanium“-Prozessor, das Ergebnis dieser gemeinsamen Arbeit mit HP, vor.[1]

Um zu unterstreichen dass die Itanium-Architektur die Nachfolge der IA-32-x86-Architektur antreten sollte nannte Intel diese „IA-64“ – „Intel Architecture 64-Bit.“ IA-32 bezeichnete als „Intel Architecture 32-Bit“ bereits die x86-Architektur des i386, also 32-Bit-x86.

AMD konterte mit einem Gegenentwurf, der auf die bestehende 32-Bit-x86-Architektur IA-32 aufbaute und diese um einen 64-Bit-Modus erweitern sollte: Am 5. Oktober 1999, einen Tag nach der Itanium-Vorstellung, verkündete AMD, an einer Befehlssatzerweiterung unter dem Titel x86-64 zu arbeiten.[2] Im Gegensatz zu Intels 64-Bit-Architektur Itanium/IA-64 baute AMDs Entwurf auf den herkömmlichen 32-Bit-Prozessoren mit IA-32-Befehlssatz auf, deren Register im 64-Bit-Modus verbreitert wurden. x86-64 ist dadurch uneingeschränkt zur bisherigen 32-Bit- und sogar zur 16-Bit-Architektur abwärtskompatibel. Als größter Vorteil erwies sich im 64-Bit-Modus jedoch die Verdoppelung der verfügbaren Register, sodass mit x86-64 nicht nur ein größerer Speicherbereich adressierbar ist, sondern in manchen Fällen Leistungsverbesserungen allein durch die breiteren Register erzielt werden konnten.

Im August 2000 lieferte AMD eine erste Spezifikation[3] und zeigte damit, dass ein sanfter Übergang von 32- auf 64-Bit-Umgebungen bei gleichzeitiger Modernisierung der x86-Architektur möglich war.

Intel beteiligte sich vorerst nicht an der x86-kompatiblen 64-Bit-Erweiterung und konzentrierte sich voll auf Itanium (IA-64), von dem bereits 2001 erste Prozessoren verfügbar waren. Itanium kam jedoch nicht richtig in Fahrt – da die IA-64-Architektur nicht zu x86 (IA-32) kompatibel war musste die Software erst dafür geschrieben werden, was wertvolle Zeit kostete.

Bei AMD dauerte es zwar bis zum April 2003 bis die ersten Opteron-Prozessoren mit der bei der Veröffentlichung in AMD64 umgetauften 64-Bit-Erweiterung verfügbar waren, diese wurden jedoch vom Markt sehr gut angenommen. Bestehende 32-Bit-x86-Software lief auch im 64-Bit-Modus ohne verändert werden zu müssen und mit den Opteron-Prozessoren erreichte AMD eine signifikante Beteiligung im x86-Servermarkt.

Um nicht wertvolle Marktanteile zu verlieren musste Intel reagieren und tat dies mit einer weitestgehend zu AMD64 kompatiblen 64-Bit-Erweiterung für Intel-x86-Prozessoren, die ab Juni 2004 in den Xeon-Prozessoren „Nocona“ als „EM64T“ enthalten waren.

x86-64[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hauptartikel: x64

Ab Mitte der 2000er Jahre wurde AMD64 (vormals x86-64) und Intel 64 (vormals EM64T) auch mehr und mehr in Desktop-Prozessoren integriert. Sogut wie alle Prozessoren nach der AMD-K8- von AMD sowie der Intel-Core-Mikroarchitektur von Intel bieten die 64-Bit-Befehlssatzerweiterung. Da AMD64 und Intel 64 nahezu identisch sind hat sich, neben „amd64,“ die Bezeichnung „x64“ für 64-Bit-x86 bzw. 64-Bit-„IA-32“ durchgesetzt – auch in Abgrenzung zur inkompatiblen „Intel Architecture 64-Bit“ IA-64 des Itanium von Intel und HP, die seit 2016 nicht mehr weiterentwickelt wird.

Aufgrund der vielen sehr ähnlichen Bezeichnungen hat sich auch der Entwicklungsname x86-64, vor allem bei Architekturbezeichnungen, erhalten. So geben Kernel von Unix-Betriebssystemen (z. B. Linux oder XNU) bei der Eingabe von uname -m diese Bezeichnung, allerdings mit einem Unterstrich statt einem Bindestrich, aus. Ohne genauen Kontext bezeichnet x86_64 oder „x86-64“ dann sowohl die Implementierung von AMD – „AMD64“ – als auch jene von Intel – „Intel 64.“

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bezeichnungen x64 und x86-64 normalerweise immer sowohl für AMD64 als auch für Intel 64 stehen. Im Kontext von Software steht jedoch auch amd64 (meist in Kleinbuchstaben) ebenfalls für beide Implementierungen.

Implementierungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Folgende Modelle verfügen über eine Implementierung der AMD64-Architektur:

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Michael Kanellos: Intel Names Merced Chip Itanium. In: CNET News.com. 4. Oktober 1999, abgerufen am 7. August 2013 (englisch).
  2. AMD Discloses New Technologies at Microprocessor Forum. In: press release. AMD, 5. Oktober 1999, abgerufen am 9. November 2010 (englisch).
  3. AMD Releases x86-64 Architectural Specification; Enables Market Driven Migration to 64-Bit Computing. In: press release. AMD, 10. August 2000, abgerufen am 9. November 2010 (englisch).