AMD K8 C n Q驱动64位版

AMD K8 C n Q驱动64位版

K8 是 K7(Athlon) 的派生产品，其实 K7 本身也是一个64位的处理器。K8的开发有点类似 K6-2。当初的K6-2被评价为是一款效率很高的CPU，但AMD认为其还有潜力可供挖掘。因此，AMD决定继续发展其核心技术，扩充其性能，以使得它成为一款性能更强大的CPU。所以他们把与K6-2相同的设计观念放在了K8的制造上。老K7具有更多的潜力，所以AMD只是在其基础上把功能和内核结构做了进一步的增强和完善。
[性能分析]

谁从64位技术里获益？

  从高性能的服务器、数据库管理系统、CAD工作站到普通的桌面PC都将从64位技术里获益。K8 能够支持极大容量的内存，并且提供最新优化的处理能力。K8把可用的CPU寄存器的由32位扩展到了64位，同时芯片体积也相应增大，这样就使得其计算性能比以往的CPU更快。不仅如此，这款处理器还加强了软件功能。

K8 规格

<> 支持x86-64位平台
<> 向下兼容 x86-32 模式: 支持16位和32位操作系统
<> 支持更高位模式: 允许64位操作系统，可运行16位和32位应用软件
<> 64位长模式:支持64位寻址操作, 并支持Via x86-64
<> 64位虚拟地址空间；
<> x86-64 寄存器扩充: - 8个新的常规寄存器 – 扩充到64位的常规寄存器 – 8个新的128位单指令多数据流寄存器
<> 64位指令指针：指令指针数据寻址模式
<> 普通寻址模式: 用于单个编码、数据和堆栈信息的空间寻址

操作模式

  x86平台将提供两种独特的操作模式：64位模式和32位模式。64位模式提供对所有64位操作的支持，同时也向下兼容已有的16/32位软件的支持。当然系统必须使用64位的操作系统。正因为AMD能提供在64模式下对所有的16位、32位和64位 x86 体系软件的支持，K8才有可能成为性能、兼容性和稳定性方面的霸主。

  32位模式兼容传统的16位和32位操作环境，比如，Windows 98 和IBM OS/2。此外还支持x86体系下现实、虚拟和保护模式的软件。AMD正在继续研究，以求能做到对所有软件的支持。
寄存器扩充

  K8将装配64位解码器和执行子系统，这是为了发挥其最大性能而做的改进。新增的几个CPU级的寄存器能提供更快的执行效率。寄存器是CPU内部的快速存储器，它是用来产生和存储CPU的操作结果和其它运算数据的。

  标准的32位x86体系平台包含有8个常规寄存器，但AMD在K8里把这个数字增加到16个。同时，还加进了8个128位的XMM/SSE寄存器，为单指令多数据处理计算提供了更多的空间，而这正是多媒体、图形和游戏软件所需要的。其实，所有的CPU寄存器都能处理64位操作，AMD只是提供了更多的寄存器空间，这使得K8能够更有效的处理数据，而且，在每个时钟频率下传输的信息更多。

  也许有些读者会问：”为什么不增加更多的寄存器来提高性能呢？”AMD曾就寄存器增加的数量和增加的花费之间的关系做仔细的研究，其结果是16个常规寄存器是最有效、最经济的设计。增加过多的寄存器并不能带来相等比例的性能提升，而只会增加CPU设计的制造的成本。

单指令多数据流支持

  目前，AMD和Intel的努力使得单指令多数据流技术（SIMD）成为了传统的x86浮点单元设计的取代者了。SIMD允许多个浮点操作在一个CPU时钟频率里结合执行。8个XMM寄存器的增加将把SIMD性能提升到一个极高的水平。这些128位的寄存器将提供在矢量和标量计算模式下进行128位双精度处理。从这项技术中获益的软件还不少，比如有：CAD，3D建模、矢量分析和虚拟现实。

  目前有两个不同的SIMD指令集可供使用，那就是Intel的 SSE 和 AMD 的 3Dnow!。这两种标准提供了相似的技术，但是它们彼此不兼容。许多软件开发者现在都做到了对SIMD的支持，但这两种互不相让的标准也使他们很难从中做出选择。不过AMD已取得了Intel的SSE和升级的SSE-2指令集的使用权，所以他会在K8里加入对这个指令集的支持，同时，K8也能执行3Dnow指令，这样一来，其兼容性就是最大的了。

内存寻址

目前x86-32: 4,294,967,296 Bytes (~4 GB)
新的x86-64: 4,503,599,627,370,496 Bytes (~4,500TB)

  64位平台提供了更快的处理速度。此时CPU能对64位的内存地址空间进行寻址。网络和数据库服务器系统要求有大容量的内存来高效地处理大量的信息。目前的40亿字节的约束限制了当前的处理速度。

  全新的x86-64位设计提供了近4.5TB的寻址能力，如此大量的内存足够满足目前和以后的软件需要了。AMD还将在K8生产线上提供真64位内存寻址，但这将限制早期的40位（48位虚拟）内存的地址分配空间。随着内存技术的发展和软件不断增加的要求，普通的桌面PC用户可能要到数年后才会考虑几千亿字节的内存是否够用。

闪电式数据传输总线

  K8架构提供了一个令人激动的闪电式数据传输（LDT）总线。LDT 总线能提供更大的带宽(6.4gb/s)来连接北桥控制器和南桥芯片。LDT允许在处于两流水线单向布局的设备间建立2到32位的连接。LDT支持微软的即插即用。随着对称多处理技术(SMP)成为主流的驱动引擎，LDT设计的几个功能成为了可能。LDT总线能够为多芯片组提供高速的连接，并使每个芯片组能与CPU相连。多芯片组架构允许设计师在一个结构里实现整体并行的计算系统。