IA-64英特尔体系架构

IA-32（Intel Architecture），英特尔体系架构，英特尔从486开始采用，也就叫X86-32架构，在同一时间内可以处理32位二进制数据。

CPU的工作宽度是32位。

其它公司在软硬方面都兼容此架构，也列属于IA-32架构。

EPIC （Explicitly Parallel Instruction Computers，精确并行指令计算机）是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多，单以EPIC体系来说，它更像Intel的处理器迈向RISC体系的重要步骤。

从理论上说，EPIC体系设计的CPU，在相同的主机配置下，处理Windows的应用软件比基于Unix下的应用软件要好得多。

Intel采用EPIC技术的服务器CPU是安腾Itanium（开发代号即Merced）。

它是64位处理器，也是IA－64系列中的第一款。

微软也已开发了代号为Win64的操作系统，在软件上加以支持。

在Intel采用了X86指令集之后，它又转而寻求更先进的64-bit微处理器，Intel这样做的原因是，它们想摆脱容量巨大的x86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集，于是采用EPIC指令集的IA-64架构便诞生了。

IA-64 在很多方面来说，都比x86有了长足的进步。

突破了传统IA32架构的许多限制，在数据的处理能力，系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。

IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容，而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件，它在IA-64处理器上（Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器，这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。

这个解码器并不是最有效率的解码器，也不是运行x86代码的最好途径（最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码），因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。

这也成为X86-64产生的根本原因。

Intel的EM64T技术，EM64T技术官方全名是Extended Memory 64 Tenchnology 中文解释就是扩展64bit内存技术。

现在的32位奔腾4 CPU都是采用IA-32指令集，EM64T其实就是在这个指令集的基础上进行扩展，我们将它命名为IA32e。

Inteln这种实现64位的方法其实和AMD的x86-64技术有异曲同工之妙，都是通过64位扩展指令来实现兼容32位和64位的运算。

另外不同的是Intel的EM64T技术设定了IA-32和IA-32e两种模式的激活程序，就是说EM64T需要满足特定条件才会激活。

intel的EM64T内存扩展技术
EM64T本质上和AMD64一样都是IA-32的增强版本，Xeon借助于EM64T可实现高达1TB（40bit）的物理内存寻址和256TB（48bit）的虚拟内存寻址，并且良好地支持现有32位x86代码的执行，这一点跟AMD64无异，同时也是Intel 开发EM64T的出发点—让现有的x86指令集能够执行64位代码，而继续保持对32位代码的良好兼容。

但由于多方面的限制，无论是EM64T还是AMD64均只能实现比32位指令集更大内存空间的寻址，而无法真正做到纯64位指令集的1PB （50bit）和16EB（64bit）的物理内存和虚拟内存寻址（IA-64就能做到这一点），其关键在于EM64T和AMD64本质上仍是基于32位的x86指令集，只是Intel和AMD分别采用不同的技术手段对x86指令集进行扩展，从而实现对64位的支持。

和AMD64一样，EM64T由于要在同时运行32位和64位程序，因此会针对不同的需要运行于不同的操作模式，同时其引入的多种操作模式之间的切换较为成功地解决了32位程序在64位操作系统下的运行效率问题，当中包括了传统模式、兼容模式和纯64位模式。

传统模式（Legacy Mode）：这种模式是为了令64位Xeon能没有障碍地执行现有的32位和16位程序而设计的，实际上就是32位x86时代的IA-32模式，此时现有x86程序无需作任何的改变，和我们目前使用着的32位环境一模一样。

因为Nacona Xeon的核心仍然是沿着32位设计的，所以这个模式只是把所有为64位计算而新增的运算机制都屏蔽起来。

兼容模式（Compatibility Mode）：兼容模式允许64位操作系统（如Windows XP x64 Edition）良好地运行基于32位和16位代码的程序，此时32位程序无需重编译即可以保护模式运行，而16位程序则要依赖于操作系统和驱动程序是否支持保护模式，情况类似于32位环境下的IA-32虚拟实模式。

和传统模式相同，兼容模式允许程序利用物理内存扩展实现64GB的物理内存寻址，但这并非纯64位模式的准64位寻址。

纯64位模式（Full 64bit Mode）：此模式是三种模式当中最为高效的，同时可充分发挥EM64T的威力，但这种模式需要纯64位环境的支持，包括64位操作系统和64位应用程序。

在64位操作系统和相应驱动程序的支持下，系统和应用程序能够访问EM64T所支持最大容量的扩展内存，这时Xeon平台的性能可得到最充分的发挥，当然运行于此模式下的程序需要修改其微代码以便支持64位指令操作。

可以预见，在未来相当长的一段时间里，在64位操作系统下我们最常用的是兼容模式，因为现存的大量32位应用程序不可能在短期内为x86-64指令集而重新开发，为了保证现有的32位程序能够继续在Xeon平台上顺利执行，EM64T 提供了一种出色的解决方案。

而对于传统的32位操作系统和应用程序，Xeon平台当然可以百分百地相容运行，本来EM64T就是扩展的32位x86指令集，兼容32位程序是件很自然的事。

EM64T在64位的实现方式上跟AMD64指令集有很多相似之处，但在关键的地方两者还是有很大差别，而Intel追加的大多数64位指令与AMD64指令集相兼容，因此Microsoft就不用为两家公司的64位处理器开发各自的64位操作系统。

目前Microsoft推出的Windows XP x64 Edition操作系统（Beta）可同时支持EM64T和AMD64，能够兼容几乎所有的32位应用程序和大部分新增64位应用程序。

浅谈 EM64T技术和AMD64区别
X86-64 （AMD64 / EM64T）
AMD公司设计，可以在同一时间内处理64位的整数运算，并兼容于X86-32架构。

其中支持64位逻辑定址，同时提供转换为32位定址选项；但数据操作指令默认为32位和8位，提供转换成64位和16位的选项；支持常规用途寄存器，如果是32位运算操作，就要将结果扩展成完整的64位。

这样，指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别，其指令字段是8位或32位，可以避免字段过长。

x86-64（AMD64）的产生也并非空穴来风，x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存，而IA-64的处理器又不能兼容x86。

AMD充分考虑顾客的需求，加强x86指令集的功能，使这套指令集可同时支持64位的运算模式，因此AMD 把它们的结构称之为x86-64。

在技术上AMD在x86-64架构中为了进行64位运算，AMD为其引入了新增了R8-R15通用寄存器作为原有X86处理器寄存器的扩充，但在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。

原来的寄存器诸如EAX、
EBX也由32位扩张至64位。

在SSE单元中新加入了8个新寄存器以提供对SSE2的支持。

寄存器数量的增加将带来性能的提升。

与此同时，为了同时支持32和64位代码及寄存器，x86-64架构允许处理器工作在以下两种模式：Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式)，Long模式又分为两种子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。

该标准已经被引进在AMD服务器处理器中的Opteron处理器。

而今年也推出了支持64位的EM64T技术，再还没被正式命为EM64T之前是IA32E，这是英特尔64位扩展技术的名字,用来区别X86指令集。

Intel的EM64T 支持64位sub-mode，和AMD的X86-64技术类似，采用64位的线性平面寻址，加入8个新的通用寄存器（GPRs），还增加8个寄存器支持SSE指令。

与AMD相类似，Intel的64位技术将兼容IA32和IA32E，只有在运行64位操作系统下的时候，才将会采用IA32E。

IA32E将由2个sub-mode组成：64位sub-mode和32位sub-mode，同AMD64一样是向下兼容的。

Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术。

现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术，Intel的Pentium 4E处理器也支持64位技术。

应该说，这两者都是兼容x86指令集的64位微处理器架构，但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方，AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。

美国英特尔(Intel)公司生产的奔腾微处理器(586 CPU)
Pentium是对intel第五代CPU的统称，Pentium为数字5的代称。

INTEL在1993年推出的全新一代的高性能处理器Pentium。

由于CPU市场的竞争越来越趋向于激烈化，INTEL觉得不能再让AMD和其他公司用同样的名字来抢自己的饭碗了，于是提出了商标注册，由于在美国的法律里面是不能用阿拉伯数字注册的，于是INTEL玩了哥花样，用拉丁文去注册商标。

Pentium在拉丁文里面就是“五”的意思了。

INTEL公司还替它起了一个相当好听的中文名字奔腾。

奔腾的厂家代号是P54C，PENTIUM的内部含有的晶体管数量高达310万个，时钟频率由最初推出的60MHZ和66MHZ，后提高到200MHZ。

单单是最初版本的66MHZ 的PENTIUM微处理器，它的运算性能比33MHZ的80486 DX就提高了3倍多，而100MHZ的PENTIUM则比33MHZ的80486 DX要快6至8倍。

也就是从PENTIUM开始，我们大家有了超频这样一个用尽量少的钱换取尽量多的性能的好方法。

作为世界上第一个586级处理器，PENTIUM也是第一个令人超频的最多的处理器，由于Pentium的制造工艺优良，所以整个系列的CPU的浮点性能也是各种各样性能是CPU中最强的，可超频性能最大，因此赢得了586级CPU的大部分市场。

Pentium 家族里面的频率有60/66/75//90/100/120/133/150/166/200，至于CPU的内部频率则是从60MHz到66MHz不等。

值得一提的是，从奔腾75开始，CPU的插座技术正式从以前的Socket4转换到同时支持Socket 5和7同时支持，其中Socket 7还一直沿用至今。

而且所有的Pentium CPU里面都已经内置了16K的一级缓存，这样使它的处理性能更加强大。

Pentimu Pro
初步占据了一部分CPU市场的INTEL并没有停下自己的脚步，在其他公司还在不断追赶自己的奔腾之际，又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU 枣P6。

P6只是它的研究代号，上市之后P6有了一个非常响亮的名字枣Pentimu Pro。

Pentimu Pro的内部含有高达550万个的晶体管，内部时钟频率为133MHZ，处理速度几乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。

Pentimu Pro的一级(片内)缓存为
8KB指令和8KB数据。

值得注意的是在Pentimu Pro的一个封装中除Pentimu Pro 芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯片，两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连，处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中，这样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。

Pentium Pro 200MHZCPU的L2 CACHE就是运行在200MHZ，也就是工作在与处理器相同的频率上。

这样的设计领Pentium Pro 达到了最高的性能。

而Pentimu Pro最引人注目的地方是它具有一项称为“动态执行”的创新技术，这是继PENTIUM在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。

Pentimu Pro系列的工作频率是150/166/180/200，一级缓存都是16KB，而前三者都有256KB的二级缓存，至于频率为200的CPU还分为三种版本，不同就在于他们的内置的缓存分别是256KB，512KB，1MB。

Celeron定位大家都知道奔腾处理器，从最早的奔腾到现在的奔腾4，就是P4处理器。

这些处理器是英特尔公司在主流价位机器上力推的产品，其定价比较高。

但是为了满足低价大容量市场的需求，英特尔方面不得不推出低价的处理器产品，于是赛扬处理器就诞生了。

Celeron性能
其实就是削减了L2Cache的PENTIUM处理器，它是基于P6体系结构的，但是它的性能是这个体系中最差的一员
（性能排名：Xeon（至强）>Core（酷睿）>Pentium（奔腾）>Celeron) 仅是Intel 为了进攻低端市场而设计的入门级CPU,起始频率266MHZ，开始没有2级缓存（L2Cache)，后来因整数性能太差加入了128K或256K的L2缓存，用于移动处理的塞扬M（Celeron-M)处理器则有1M的L2Cache，凭借其良好的超频性能和便宜的价格，赢得了许多用户及超频玩家的喜爱。

Celeron型号
Intel 以前制造过的赛扬处理器版本有Celeron2、Celeron3、Celeron4、Celeron J，现在活跃在市场上的有CeleronM、CeleronD、及采用新一代酷睿架构的赛扬双核处理器：Celeron E，这将使更多用户以更实惠的价格体验到INTEL 的双核处理器。