2004年9月A版

今天大多数计算机采用的是32位处理器(诸如Intel的Pentium),运行32位操作系统(包括Windows XP、Mac OS、 Unix和Linux)。回溯以往,计算机曾用过8位微处理器(如Zilog Z80),然后迎来了16位芯片(Intel 8086和Motorola 68000)。这些位数表示了CPU能在单一时钟周期处理的指令字长。64位是CPU发展的下一步。64位微处理器能在单一时钟周期里处理大量64位的数据和指令,使它比32位CPU在某一时刻可同时访问多得多的存储器和处理更多的过程。

双雄打拼64位处理器

业界巨头Intel从1991年开始从事64位处理器,2001年率先推出了采用64位Itanium CPU的系统。但是,Intel的开发商们过早地选择了一种与常用X86(即IA-32)完全不同的标准。因此,该平台在运行32位应用软件时,不得不依赖于效率很差的仿真模式。这家引领业界的厂家根本上看错了市场的需求,由于缺少了真32位的兼容性,导致Itanium的尴尬岁月。2003年全球大约销售了530台服务器,其中467万(占87%)是32位×86架构的,Itanium服务器只售出了1.9万台,可怜巴巴。

2003的4月Intel的竞争对手AMD公司推出了AMD64平台,Opteron系列服务器用64位CPU,获得巨大成功。Opteron芯片和Itanium不同,它不仅可处理64位指令,而且还能迅速有效地处理32位应用软件。AMD的行动直接引导业界走向更快和更具有成本效益的64位服务器,而不必等待64位应用软件。此外继Pteron之后,AMD在9月又推出了台式机和移动计算机所用的Athlon64位处理器系列。

2003年市场上约出售3.5万台基于Opteron的服务器(几乎全都采用双处理器)比Itanium高出一倍。

为应对这一情况,Intel今年2月宣布,它将在几个月内销售新版Xeon服务器CPU(代号为Nocona和Prescott),能处理64位应用软件和操作系统,并称为Intel Exterded Memory 64 Technology。

但分析家们指出,新型Xeon不会提供AMD64位芯片具有的综合存储器或Hyper Transport 链路(工作于存储器速度的芯片列芯片互连技术)Intel的新CPU只是和AMD64位指令相兼容。

64位处理器的特色

为什么要采用64位处理器？主要理由有二。其一,它能应用大量的存储器。对于高速数据应用,固态存储器比磁盘快得多,但一台机器的数据有多少能存入RAM是有限度的。例如,在32位处理器上运行,Windows 2003服务器至多能处理3GB(RAM),即使是Unix系统,4GB也就到顶了。而AMD64位可以对物理存储器处理4petabyte(千兆兆字节)数据,64位CPU更有潜力处理到18exabyte (百亿个字节)。其二,64位芯片能处理更大的浮点数,这常是科学和工程计算所需求的。32位处理器作浮点运算时,除了藉助软件仿真之外,其数最多达232(大约42.9亿),而64位芯片可直接用到264(大约184.50亿)数。

著名巨型机公司Cray建造了一台名为Thor''s Hammer 的基于规模平行处理器的巨型机,供美国国家核安全局作武器研究。该计算机价值9000万美元,计划于今年安装,将使用10368个群集Opteron处理器,在108个计算机节点机柜内,拥有240TB的磁盘存储器和10TB的高速RAM。

尽管64位CPU能够处理的信息比32位CPU多一倍,但由于程序工作等的原因,速度上是达不到一倍的。因此作为最终用户,不要只注意时间速度上的差别,实际差别在于服务器的过硬工作,可以同时应付几百甚至几千个用户、存储器和进程流。在这情况下,采用更大管道的CPU就可少用CPU,而且可提高长期效益。

其他64位处理器

其他64位CPU还有不少,例如,Sun公司的RISC64位Ultrasparc 系列,IBM的Power PC970(APPLE公司称为G5),HP的PA-RISC系列,处理器是由MIPS Technology 公司开发的,获得授权的公司还有东芝、Silicon Graphics和Digital Epuipment (现已成为HP的一个部门)等。据称,使用上述处理器的服务器约占服务器市场总量的9.8%。