| Artículos | 01 DIC 2000

La arquitectura de AMD de 64 bits

Tags: Histórico
Los futuros procesadores AMD usan una extensión de la actual arquitectura x86 de 32 bits
Eugenio Barahona.
Mientras que Intel decidió, hace ya unos cuantos años, que la arquitectura que emplearían sus procesadores de 64 bits sería totalmente distinta a la que emplean sus presentes productos de 32 bits, AMD ha tomado el camino de la evolución de una arquitectura ampliamente conocida tanto por desarrolladores de software como de hardware. En lugar de definir un juego de instrucciones totalmente nuevo y crear una arquitectura hardware totalmente distinta, AMD ha decidido crear una nueva generación de microprocesadores de 64 bits basados en extender la actual arquitectura x86 de 32 bits.
Una de las principales ventajas que ofrece este tipo de diseño, o al menos el que está realizando AMD, es que las aplicaciones antiguas de 32 bits se ejecutan totalmente por hardware sin ningún tipo de emulación a nivel de software o de microcódigo del propio procesador. Esta característica resultará fundamental durante el inicio de la comercialización de los primeros chips de 64 bits, ya que en ese momento existirán pocas aplicaciones nativas de 64 bits, por lo que muchos usuarios continuarán usando las anteriores de 32. Este tipo de usuarios iniciales de estas nuevas plataformas de 64 bits tendrá muy en cuenta el nivel de rendimiento que obtienen al emplear aplicaciones no nativas de estos nuevos sistemas.
AMD ha decidido ampliar el juego de registros x86 directamente visibles para el programador, de manera que ahora se dispondrá de un total de 16 registros, de 64 bits, de propósito general. Como el lector ya habrá adivinado, los anteriores registros de 32 bits se mantienen y se extienden hasta alcanzar un ancho de 64 bits. Como es lógico, el puntero de instrucciones, el registro IP, también se ha extendido a 64 bits, de manera que pueda direccionar todo el espacio de direcciones de memoria física a que puede accederse con un bus de direcciones de 64 bits. A pesar de que internamente toda la arquitectura es de 64 bits, lo más probable es que los primeros chips comerciales de AMD que la implementen sólo dispongan de un bus de direcciones de 48 bits. Este tipo de diseño reducirá el coste de los primeros procesadores, ya que se simplificará algo su desarrollo.
También se ha modificado el número de registros del coprocesador matemático destinados a la ejecución de instrucciones SSE. Efectivamente, AMD ha decidido añadir a sus procesadores soporte para las extensiones SSE que Intel ha implementado en sus chips Pentium III. Sin embargo, AMD ha decidido ampliar este juego de registros con un total de ocho adicionales, lo que forma un conjunto de 16 registros útiles para soportar la ejecución de instrucciones SSE.
También se ha añadido otro modo de funcionamiento del procesador. Mientras que la arquitectura x86 de 32 bits define para el procesador los modos protegido, real y virtual V86, AMD ha añadido un modo que podría denominarse como "modo largo". Este modo dispone a su vez de dos submodos adicionales: modo de 64 bits y modo de compatibilidad. Este último soporta la ejecución, tanto de aplicaciones como de sistemas operativos, de 16 y 32 bits. Como es lógico, todas las extensiones de 64 bits que AMD ha añadido a la arquitectura x86 sólo están disponibles cuando el microprocesador se encuentra en el modo largo y, dentro de éste, en el modo de 64 bits.
Parece que AMD usará otras técnicas adicionales para ofrecer una arquitectura de muy elevado rendimiento, como por ejemplo incluir dos procesadores en un único encapsulado y el uso de un nuevo bus para la conexión con el chipset, denominado LDT, que hará posible diseñar estaciones de trabajo y servidores biprocesador que dispondrán de un elevado ancho de banda para el acceso a los periféricos y a la memoria RAM (en este último caso mediante el uso de próximas versiones de memoria SDRAM de tipo DDR).

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