淺析６４位處理器應(yīng)用現(xiàn)狀與主流產(chǎn)品

摘 要：64位計(jì)算機(jī)早在幾年前就存在了，可由于種種原因他走入市場的時(shí)機(jī)卻不成熟，然而2006年的IT市場顯然已經(jīng)成為64位計(jì)算機(jī)技術(shù)的戰(zhàn)場。主要介紹了64位處理器的概念、優(yōu)勢、性能以及現(xiàn)階段某些主流產(chǎn)品。希望對大家認(rèn)識(shí)64位處理器有所幫助。

關(guān)鍵詞：處理器；字節(jié)；位；指令；現(xiàn)狀；主流產(chǎn)品。

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3198（2007）09-0252-02

1 處理器的發(fā)展

1971年，全球首款處理器面世，之后技術(shù)不斷發(fā)展，從最初的4位，經(jīng)歷了8位、16位、32位的各個(gè)階段，到2003年9月，隨著AMD正式推出全球第一款、也是唯一一款視窗 (Windows)兼容的 64 位個(gè)人電腦處理器，32位處理器的主導(dǎo)地位開始動(dòng)搖。這款代號(hào)K8的Athlon 64處理器率先支持x86-64，這不僅對于AMD發(fā)展來說意義重大，而且對于桌面級(jí)處理器來說更具有歷史性的一刻，它正式把64位計(jì)算引入了PC領(lǐng)域。

近兩、三年來，64位技術(shù)一直是市場中的熱點(diǎn)，兩大CPU巨頭Intel和AMD相繼推出了多款64位處理器，而且Windows XP的64位版本也已經(jīng)發(fā)布。不但在零售的兼容機(jī)市場上64位處理器越來越多，各大國內(nèi)外品牌機(jī)廠商也爭先恐后地推出了配備64位處理器的一系列整機(jī)產(chǎn)品。那么，什么是64位計(jì)算技術(shù)，64位相對于大家熟知的32位來說具有哪些優(yōu)勢，性能有多少提高，目前64位處理器主要有哪些呢？

2 什么是64位處理器

CPU又叫中央處理器，是英文單詞Central Processing Unit的縮寫，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)大概可以分為控制單元、邏輯單元和存儲(chǔ)單元等幾個(gè)部分。按照其處理信息的字長可以分為：8位微處理器、16位微處理器、32位微處理器以及64位微處理器等等。

8位處理器、16位處理器、32位處理器和64位處理器，其計(jì)數(shù)都是8的倍數(shù)，它表示一個(gè)時(shí)鐘周期里處理器處理的二進(jìn)制代碼數(shù)?！?”和“1”就是二進(jìn)制代碼，線路上有電信號(hào)則計(jì)做1，沒有電信號(hào)則為0。八位機(jī)有8條線路，每個(gè)時(shí)鐘周期有8個(gè)電信號(hào)，組成一個(gè)字節(jié)。所以，隨8位處理器上升至64位處理器，每個(gè)時(shí)鐘周期傳送1個(gè)字節(jié)到8個(gè)字節(jié)，關(guān)聯(lián)到時(shí)鐘速度提高到若干個(gè)千兆赫之后，處理器處理信息的能力越來越大。

3 64位處理器應(yīng)用現(xiàn)狀

2003年AMD公司醞釀已久的Athlon64閃亮登場，雖然Athlon64還算不上真正意義上的64位處理器，但卻是第一個(gè)用在桌面系統(tǒng)上的64位處理器。在前面我們已經(jīng)分析過64位處理器的一些優(yōu)勢所在，它可以極大滿足對計(jì)算資源要求密集的應(yīng)用，如電子商務(wù)、建模、模擬、圖像、視頻、信號(hào)處理以及語音識(shí)別。同時(shí)，64位計(jì)算的大容量內(nèi)存尋址功能還滿足了很多高性能計(jì)算集群應(yīng)用的需要。如用于身臨其境的、電影式的消費(fèi)者體驗(yàn)，包括計(jì)算機(jī)游戲、數(shù)字視頻和實(shí)時(shí)協(xié)作等?？墒蔷驮诋?dāng)時(shí)，鋪天蓋地的報(bào)道幾乎都是反面的，這個(gè)反面并不是說64位機(jī)的不好，而是指出64位機(jī)的發(fā)展還需要一段時(shí)間，也就是說那時(shí)候還不是推廣64位計(jì)算機(jī)的時(shí)候。我們也看到Intel公司也并沒有急于把他的產(chǎn)品推向市場，而是持續(xù)到了兩年之后，而且我們也看到了各種抵制64位處理器的報(bào)道。當(dāng)然，除了價(jià)格的問題以外，人們對新產(chǎn)品的性能還是存有疑慮，并且缺乏軟件的支持也是重要原因之一。然而，很多業(yè)內(nèi)人事也曾經(jīng)預(yù)言，2005年將是64位計(jì)算走向主流的一年。

時(shí)至今日，我們可以看到64位計(jì)算機(jī)的大戰(zhàn)已拉開了帷幕。2005年3月英特爾蓄謀已久的64位臺(tái)式處理器終于全面亮相，英特爾當(dāng)日推出包括支持超線程(HT)技術(shù)的英特爾奔騰4處理器至尊版3.73GHz，以及支持超線程(HT)技術(shù)的英特爾奔騰4處理器660、650、640、630等共五款全新臺(tái)式機(jī)使用的CPU。與此同時(shí)包括聯(lián)想、方正、TCL在內(nèi)的15個(gè)國內(nèi)PC廠商的17款64位奔騰4機(jī)型同步亮相。從很多跡象可以表明，64位技術(shù)應(yīng)用高潮已經(jīng)來臨。

（1）從市場上看，以多媒體應(yīng)用、在線交流、網(wǎng)絡(luò)游戲等對64位技術(shù)的需求正在迅速擴(kuò)大，這涉及到了電子政務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、教育、家庭等方方面面的應(yīng)用。據(jù)國際權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，全球網(wǎng)絡(luò)游戲業(yè)務(wù)每年都以超過90%的速度在增長。隨著寬帶的普及和應(yīng)用，多媒體市場也成爆炸性成長。

（2）從產(chǎn)品價(jià)位上，目前兼容32位的X8664位產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)非常便宜。一款適合單處理器使用的AMDOpteron64芯片的價(jià)錢在1700~7000人民幣之間。前不久，AMD再次宣布下調(diào)其64位Opteron芯片的價(jià)位，最大降幅近40%，這對于廣大中小企業(yè)用戶來說無疑又是一個(gè)極大的好消息?？梢韵胂?，隨著英特爾至強(qiáng)64位芯片的被拉下水，在x86兼容32位的64位服務(wù)器及PC市場上，競爭將更加激烈，價(jià)格仍會(huì)有很大下浮。

再來看一看關(guān)于軟件方面的一些消息。2005年4月，在經(jīng)過一年的推遲之后，微軟終于正式發(fā)布了64位Windows操作系統(tǒng)，微軟此次推出的Windows XP Professional x64 Edition和Windows Server 2003 x64 Editions都可以支持英特爾和AMD的64位處理器，它們的售價(jià)同32位版本相當(dāng)。早在去年年初，就有多家殺毒軟件廠商宣稱64位殺毒軟件已被成功研發(fā)。首款能兼容32位的64位殺毒軟件——江民科技以發(fā)布的KV2006，它不僅面向商用電腦也面向個(gè)人電腦，這意味著64位軟件開發(fā)應(yīng)用走向深入。

一切跡象表明，一個(gè)64位技術(shù)的應(yīng)用高峰正快速向我們走來。

4 主流產(chǎn)品

目前，AMD的桌面級(jí)64位處理器包括低端的Sempron系列、主流的Athlon 64系列和高端的Athlon 64 FX系列和Athlon 64 X2系列，其共同的特點(diǎn)是都整合了內(nèi)存控制器，都支持Hyper Transport技術(shù)。

Intel的桌面級(jí)64位處理器包括低端的Celeron D系列、主流的Pentium 4系列和Pentium D系列以及高端的Pentium 4 EE系列和Pentium EE系列，其共同特點(diǎn)是全都采用Socket 775接口。下面介紹幾款64位處理器產(chǎn)品:

4.1 Celeron D

首先是英特爾處理器低端陣營，自2005年中擁有更強(qiáng)性能的賽揚(yáng)D推出以來，已經(jīng)基本上取代了上一代Celeron4處理器，這次推出中低端的64位處理器，英特爾沒有采用新的命名，而繼續(xù)沿用CeleronD，但是后綴編號(hào)上稍有改變，例如頻率為2.53G的Celeron D加入64位運(yùn)算后為與舊型號(hào)同頻率的Celeron D 325相區(qū)分，編號(hào)加“1”而改成Celeron D 326，同時(shí)326的右上角還加上一個(gè)“+”，表示支持64位運(yùn)算。

64位賽揚(yáng)D中最典型的有Celeron D 331和Celeron D 336兩個(gè)型號(hào)，他們采用了LGA775接口，采用0.09微米工藝制造，Prescott核心，實(shí)際工作頻率分別為2.66GHz(331)和2.80GHz(336)，533MHz的前端總線，具備256KB的二級(jí)緩存，支持SSE3以及防毒技術(shù)等，最大的誘惑來自于這兩款產(chǎn)品支持EM64T技術(shù)。

4.2 Pentium4 506

接下來英特爾的Pentium4 506雖然前端總線只有533MHz，并且不支持HT超線程技術(shù)，但卻是一款大受歡迎的中端處理器，許多朋友說它只是Celeron D的加強(qiáng)版本，只不過把L2二級(jí)緩存增加到1MB，其他特性都一樣，也正因?yàn)槿绱?，擁有低外頻的Pentium4 506也遺傳了Celeron D良好的超頻性能，它的默認(rèn)頻率只有2.66G，而市面上許多零售產(chǎn)品都能超上200MHz外頻(頻率為4.0G)，對于追求性能的玩家來說尤其吸引。

4.3 Sempron 2500+

在人們的心目中AMD一直是性價(jià)比的代名詞，率先推出了64位Athlon64處理器更為AMD贏得了很多高端用戶。然而或許是出于市場定位的考慮，AMD并沒有及時(shí)推出應(yīng)用64位技術(shù)的低端處理器，反倒是INTEL后來居上率先推出了64位賽揚(yáng)D，雖然AMD很快推出了64位的閃龍迎戰(zhàn)，但由于64bit賽揚(yáng)D的價(jià)格實(shí)在低得有點(diǎn)出乎人們意料之外，AMD 64bit閃龍平臺(tái)因?yàn)閮r(jià)格不占據(jù)優(yōu)勢而流失不少消費(fèi)者。好在AMD及時(shí)調(diào)整策略，大幅下調(diào)了價(jià)格，目前已可以在性價(jià)比上與64位賽揚(yáng)D一爭高下。

閃龍64 2500+采用754接口，一級(jí)緩存128KB，二級(jí)緩存256KB，它的外頻為200，倍頻為7，所以它的主頻只有1400MHZ。此外，它還支持64Bit運(yùn)算，支持SSE3指令集。雖然它的頻率最低，只有1400MHz，不過它的超頻性能是三款新閃龍中最高的，有商家測試它的外頻可以超到325。

4.4 Athlon64 3000+ /3200+(Venice)

在這里不得不提AMD Athlon64 3000+ /3200+，因?yàn)樗麄兡壳俺鲐涀疃嗟?4位處理器。 AMD Athlon64 3000+ /3200+同為939接口，Venice核心90nm工藝，配備512KB L2緩存，支持SSE3和64位運(yùn)算。新的E3版Athlon 64處理器不僅具備更好的內(nèi)存兼容性和多媒體性能，更重要的是，由于Venice核心采用了先進(jìn)的DSL工藝，處理器的最高工作頻率可以達(dá)到2.8GHz，這一點(diǎn)也得到了AMD官方的認(rèn)可。這就意味著新的E3 Athlon 64 3000+具有比上一代Athlon 64處理器更好的超頻能力。

5 總結(jié)

從16位轉(zhuǎn)到32位完成以來，停留在32位的時(shí)間實(shí)在漫長，這期間累積的大量軟件資源成了今天從32位升級(jí)到64位的最大障礙。Intel和AMD為了能繼續(xù)使用這龐大的軟件財(cái)富，各自開發(fā)出了兼容的方法。而從昔日可望不可及的云端空降地面，在1000元以下的民用處理器市場展開搶奪市場份額的決戰(zhàn)，正是由這批低價(jià)64位處理器著陸開始。

據(jù)CBIResearch消費(fèi)行為調(diào)查顯示，在組裝機(jī)市場，選擇64位處理器的群體中大學(xué)在校生占70%，其他行業(yè)單位占15%，其他用戶占15%；CBIResearch又在一項(xiàng)專門針對大學(xué)生的調(diào)查中表明，有53%的人根本沒有聽說過64位處理器的概念，甚至還有很多學(xué)生根本不了解自己的電腦的配置。

從這些數(shù)據(jù)可以得出，64位處理器的宣傳力度還不夠，使很多用戶并不了解這項(xiàng)技術(shù)。而隨著去年以來64位處理器宣傳和推廣力度的加大，再加上各大電腦廠商已開始大面積地推廣64位處理器的電腦，64位處理器會(huì)在今年達(dá)到銷售高峰。

參考文獻(xiàn)

［1］方向前，芳興東.挑戰(zhàn)英特爾——中國IT業(yè)第一壟斷［M］.北京：中國海關(guān)出版社.

［2］周明德.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用［M］. 北京：清華大學(xué)出版社.

［3］周明德.64位微處理器應(yīng)用編程［M］. 北京：清華大學(xué)出版社.