Stichpunkte

Allgemein
	AMDs AMD64-Prozessor-Architektur (erstmals eingeführt in AMDs K8 CPUs (Opteron/Athlon 64)) ist AMDs Einstieg in den 64-Bit Mikroprozessor-Markt
	früher bekannt als x86-64
	deren 64-Bit-Architektur IA-64 mit der heute in PCs meistverwendeten x86-Architektur nur noch wenig gemeinsam hat
	dessen Register im 64-bit-Modus verbreitert werden
	wählte AMD einen weit weniger radikalen Ansatz: Der Chip ist ein vollwertiger 32-Bit-Prozessor
	Anders als Intel
	"Verbergen") 1 x86-64 2 Software-Unterstützung 3 Vermarktung 4 EM64T - AMD64 aus dem Hause Intel 5 Architektonisches 5.1 Betriebsmodi 5.2 Maximaler Arbeitsspeicher 6 Siehe auch 7 Weblinks [Bearbeiten]
	Er ist dadurch uneingeschränkt zu heutiger 32-bit- und sogar alter 16-bit-Software kompatibel. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
x86-64
	Während der Entwicklung nannte AMD die Architektur noch x86-64
	Kurz vor der Markteinführung der Prozessoren änderte AMD allerdings die Bezeichnung in AMD64
	die Gerüchte um Intels "Yamhill"-Projekt seien der Grund gewesen
	Manche behaupten
	den Namen zu ändern
	Das Projekt beschäftigte sich schon damals mit der Integration von AMDs 64Bit-Erweiterung in den Pentium 4 Prozessor. [Bearbeiten]
Software-Unterstützung
	war Linux
	Das erste Betriebssystem
	das eine funktionierende Unterstützung für den 64-Bit-Modus der K8-Prozessoren bot
	produktionsreife AMD64-Varianten der Windows-Produktlinien werden noch im ersten Halbjahr 2005 erwartet (Stand: Februar 2005)
	Von Microsoft ist seit Februar 2005 der zweite Release Candidate von Windows XP Professional für AMD64 verfügbar
	dass Microsoft die Windows Versionen für AMD64 nur als Original Equipment Manufacturer-Versionen (OEM) geplant zu haben scheint
	sondern nur über Großhändler als Beigabe z.B. beim Kauf eines Komplettrechners geben soll
	In den aktuellen Medienberichten (Juli 2004) ist inzwischen davon die Rede
	es also keine für den Einzelhandel bestimmte Regalversion geben wird
	Brian Marr
	NetBSD sowie OpenBSD
	Allerdings wird man laut Aussagen von Microsofts Produktmanager für Windows XP64
	auch als Privatmann und Computerfreak diese OEM- und Systembuilder-Versionen erwerben können. (siehe Ankündigung in den privaten Newsgroups microsoft.private.windowsserver_64bit newsgroup) Inzwischen gibt es die drei wichtigsten BSD-Derivate mit AMD64 Unterstützung: FreeBSD
	Der neueste BSD Abkömmling DragonFlyBSD arbeitet derzeit (Juli 2004) noch an der Portierung nach AMD64. [Bearbeiten]
Vermarktung
	AMD vermarktet die erste Generation von AMD64-Prozessoren unter den Namen Athlon 64 und Opteron (Codename K8)
	der multiprozessorfähige Opteron zielt auf den Server-Bereich mit 1-8 Prozessoren
	Ersterer ist für den Einsatz in Desktop- und Mobilrechnern gedacht
	und die zu diesem Zeitpunkt noch bestehenden Probleme mit der Taktfestigkeit der AMD64-Prozessoren auszubügeln
	AMD brachte daher im April 2003 zunächst den Opteron auf den Markt
	Server-Prozessoren sind typischerweise etwas langsamer getaktet als ihre Desktop-Kollegen
	um erst einmal Erfahrungen mit den neuen Prozessoren im Praxiseinsatz zu machen
	und AMD brachte neben einem schnelleren 3400+ zunächst auch einen 3000+ auf den Markt
	Der Takt des seit Oktober 2003 verfügbaren Athlon 64 3200+ war zur damaligen Zeit recht hoch angesetzt
	der bei gleichem Takt wie das Modell 3200+ nur halb so viel Cache hat
	indem diejenige Hälfte des Caches
	"abgeknipst" wird. [Bearbeiten]
	bei denen während der Qualitätskontrolle Fehler am Cache festgestellt wurden
	die den Fehler enthält
	Auf diese Weise lassen sich auch noch Prozessorkerne verkaufen
EM64T - AMD64 aus dem Hause Intel
	Da AMD zwischenzeitlich viele namhafte OEM-Hersteller ins AMD64-Boot holen konnte und außerdem in nicht allzu ferner Zeit der langsame Umstieg auf 64 Bit in Desktop- und Workstation-Rechnern ansteht
	gehen derzeit fast alle Beobachter davon aus
	dass AMD64 in Zukunft die bedeutendste 64-Bit-Architektur werden wird
	Dies hat inzwischen auch Hauptkonkurrent Intel anerkannt und Prozessoren mit EM64T-Architektur (Extended Memory 64 Technology
	auch bekannt als IA-32e) im Angebot
	da Intels hauseigene IA-64-Architektur für den Desktop-Einsatz zu teuer ist und überdies noch immer mit einigen konzeptionellen Schwierigkeiten kämpft
	Dies geschah hauptsächlich
	zum anderen hatte aber auch Microsoft signalisiert
	dass sie außer AMD64 keine weitere 64-Bit-Architektur auf dem Desktop unterstützen würden
	Technologie des Hauptkonkurrenten AMD in ihren eigenen Produkten anzubieten
	Diese Entscheidung zwang Intel das erste Mal in der Firmengeschichte
	aber ergänzt um neue SSE3-Befehle
	Bei EM64T handelt es sich um eine zum originalen AMD64 weitgehend kompatible Umsetzung der AMD64-Architektur in Intel-Prozessoren
	gekürzt um AMD-spezifische Features wie Prefetching und 3DNow!
	Ein weiterer wichtiger Unterschied ist die bei den gegenwärtig erhältlichen EM64T-Prozessoren fehlende IOMMU-Einheit
	dass bei EM64T anders als beim "echten" AMD64 keine direkten DMA-Zugriffe auf Speicherbereiche oberhalb von 4 GB möglich sind
	Dies führt dazu
	Stattdessen muss der Betriebssystem-Kernel diese Fähigkeit in Software emulieren und die Daten zunächst in Puffer unterhalb der 4-GB-Grenze schreiben
	im Gegenzug darf AMD die Intel-Technologien SSE2 und SSE3 in ihre Prozessoren integrieren
	Intel hatte die AMD64-Architektur bereits vor einiger Zeit im Rahmen eines Lizenzaustausch-Abkommens mit AMD lizenziert
	Die ersten Prozessoren mit EM64T-Erweiterung sind Server-Prozessoren der Xeon-Reihe (Nocona)
	die als Konkurrent zu AMDs Opteron positioniert sind
	Mittlerweile enthalten auch Intels Pentium 4 (Prescott) Desktop-Prozessoren EM64T (erkennbar an einem angehängten "F")
	dass IA-64 durch EM64T keinesfalls obsolet geworden sei
	Intel betont
	in der IA-64 traditionell überaus gute Leistungen bringt
	man möchte im Gegenteil IA-64 noch stärker als bisher als bestmögliche Alternative für Kunden mit Bedarf nach hoher Fließkomma-Rechenleistung vermarkten
	eine Disziplin
	Bereits wenige Tage nach der offiziellen Ankündigung durch Intel besaß der Linux-Kernel im Rahmen seines AMD64-Ports bereits Unterstützung für EM64T
	die erste entsprechend ausgerüstete Kernel-Version war 2.6.3
	Auch der GNU C-Compiler gcc ist ab der Version 3.3.3 bereits vor Erscheinen der ersten produktionsreifen EM64T-Prozessoren in der Lage
	optimierten Code für diese Architektur zu erzeugen. [Bearbeiten]
Architektonisches
	AMD64 ist konzeptionell ein 64-bit Aufsatz auf einen AMD Athlon XP
	Wenn man sich den Aufbau eines Athlon (K7) und eines Athlon 64 K8-Prozessors ansieht
	stellt man eine 90%ige Ähnlichkeit fest
	wenn der Prozessor im 32-bit-Kompatibilitätsmodus läuft
	werden die obersten 32 Bit jedes Registers auf 0 gesetzt
	Alle Register sind beim K8 64 Bit lang
	die im 32-bit-Modus brach liegen müssen
	Im 64-bit-Modus verfügt der Prozessor über je 8 zusätzliche Integer- und SSE-Register
	der Hersteller empfiehlt jedoch
	für Fließkommaberechnungen generell nur noch die performantere und problemfreiere SSE-Einheit zu benutzen
	Für Fließkommaoperationen ist zwar aus Kompatibilitätsgründen eine x87-FPU auf dem Prozessor vorhanden
	die nun auch SSE2 beherrscht
	verfügt der K8 über einen integrierten Speichercontroller (sitzt sonst in der Northbridge) und einen Controller für den HyperTransport-Bus. Über diesen neuen seriellen Hochgeschwindigkeitsbus
	läuft die gesamte Kommunikation des Prozessors mit Komponenten wie Speicher
	Um eine schnellere Anbindung des Prozessors an die Außenwelt zu realisieren
	PCI-Bus oder AGP-Grafikkarte
	der den klassischen Front Side Bus ersetzt
	eigentlich nicht architekturspezifische Verbesserungen der Prozessoren gegenüber den aktuellen Athlon XP-Modellen betreffen den Cache
	die TLB-Puffer und die Sprungvorhersage
	um eventuelle Leistungsverluste durch die von 10 auf 12 Stufen verlängerte Pipeline der Ausführungseinheiten (17 Stufen bei den SSE-Einheiten) mindestens auszugleichen. [Bearbeiten]
	Weitere
Betriebsmodi
	wenn auf einem 64-bit-System ein 32-bit-Programm ausgeführt werden soll
	in den er schaltet
	deaktiviert er seine 64-bit-Features und verhält sich prinzipiell wie ein Athlon XP Long Mode - Dies ist der vollwertige 64-bit-Modus
	Ein K8-Prozessor kann sich in einem von "zweieinhalb" Betriebsmodi befinden: Legacy-Mode - Wenn der Prozessor beim Start einen 32-bit-Kernel vorfindet
	wenn ein 64-bit-Kernel läuft. Compatibility Mode - Hierbei handelt es sich um einen Untermodus des Long Mode
	in den der Prozessor temporär schaltet
	Einem solchen Programm präsentiert sich der Prozessor ebenfalls wie ein Athlon XP. [Bearbeiten]
Maximaler Arbeitsspeicher
	Einer der Hauptgründe
	ist die Möglichkeit
	mehr Arbeitsspeicher zu verwenden. Ãœbersteigt der installierte Arbeitsspeicher den maximalen Adressraum einer CPU
	dann bleibt der Arbeitsspeicher
	der jenseits des Adressraums liegt
	ungenutzt
	AMD64 der x86-Architektur vorzuziehen
	das heißt eine Task kann 256 TB adressieren
	Die Adressgrenzen der x86-Prozessoren: Ohne PAE 4 GB für alle Tasks und Betriebssystem zusammen. Ohne PAE 2 GB (im Sonderfall 3 GB) pro Task Mit PAE 64 GB für alle Tasks und Betriebssystem zusammen. (Beschränkt durch 36-Bit breiten physischen Adressbus). Bei AMD64 ist die Breite einer virtuellen Adresse 48 Bit
	physisch können sie also 1 TB Speicher adressieren
	Die K8-Prozessoren haben zur Zeit 40 Adresspins
	Die physische Adressgrenze beträgt somit 1 TB pro Task und für alle Tasks zusammen
	Spätere Prozessoren können über mehr Adresspins einen größeren ansteuerbaren Arbeitsspeicher bieten
	ohne dass Veränderungen an Betriebssystem oder gar Programmen notwendig wären. [Bearbeiten]
Siehe auch
	Liste von Nicht-Intel-Mikroprozessoren Mikroprozessoren von Intel [Bearbeiten]
Weblinks
	00.html) Intels technische Dokumentation von EM64T (http://developer.intel.com/technology/64bitextensions/) en:AMD64 es:AMD64 fr:AMD64 hu:AMD64 ja:AMD64 nl:AMD64 pl:AMD64 zh:AMD64
	AMDs technische Dokumentation der AMD64-Architektur (http://www.amd.com/us-en/Processors/DevelopWithAMD/0
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel AMD64 aus der freien Enzyklopädie wikipedia und steht unter der GNU Lizenz für freie Dokumentation. In der wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.