什么是EM64T,和AMD64有什么区别

什么是EM64T,和AMD64有什么区别

EM64T：64位内存扩展技术
可以实现64位内存地址的寻址，大大提高了服务器内存的寻址空间，也为服务器的高容量内存提供了可能。在这一内存架构中，增加了8组128位的XMM寄存器，将为单指令多数据流技术（SIMD）提供更多的运算空间。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位双精度处理的能力，为3D建模、矢量分析和虚拟现实的实现提供64位的硬件基础。通过这些新增的寄存器，可以在一个时钟周期内传输更多的信息。
EM64T本质上和AMD64一样都是IA-32的增强版本，Xeon借助于EM64T可实现高达1TB（40bit）的物理内存寻址和256TB（48bit）的虚拟内存寻址，并且良好地支持现有32位 x86代码的执行，这一点跟AMD64无异，同时也是Intel开发EM64T的出发点—让现有的x86指令集能够执行64位代码，而继续保持对32位代码的良好兼容。但由于多方面的限制，无论是EM64T还是AMD64均只能实现比32位指令集更大内存空间的寻址，而无法真正做到纯64位指令集的 1PB（50bit）和16EB（64bit）的物理内存和虚拟内存寻址（IA-64就能做到这一点），其关键在于EM64T和AMD64本质上仍是基于 32位的x86指令集，只是Intel和AMD分别采用不同的技术手段对x86指令集进行扩展，从而实现对64位的支持。
          
和AMD64一样，EM64T由于要在同时运行32位和64位程序，因此会针对不同的需要运行于不同的操作模式，同时其引入的多种操作模式之间的切换较为成功地解决了32位程序在64位操作系统下的运行效率问题，当中包括了传统模式、兼容模式和纯64位模式。
　　-----传统模式（Legacy Mode）-----
　　这种模式是为了令64位Xeon能没有障碍地执行现有的32位和16位程序而设计的，实际上就是32位x86时代的IA-32模式，此时现有x86程序无需作任何的改变，和我们目前使用着的32位环境一模一样。因为Nacona Xeon的核心仍然是沿着32位设计的，所以这个模式只是把所有为64位计算而新增的运算机制都屏蔽起来。
　　-----兼容模式（Compatibility Mode）-----
　　兼容模式允许64位操作系统（如Windows XP x64 Edition）良好地运行基于32位和16位代码的程序，此时32位程序无需重编译即可以保护模式运行，而16位程序则要依赖于操作系统和驱动程序是否支持保护模式，情况类似于32位环境下的IA-32虚拟实模式。和传统模式相同，兼容模式允许程序利用物理内存扩展实现64GB的物理内存寻址，但这并非纯64位模式的准64位寻址。
　　-----纯64位模式（Full 64bit Mode）-----
    
    此模式是三种模式当中最为高效的，同时可充分发挥EM64T的威力，但这种模式需要纯64位环境的支持，包括64位操作系统和64位应用程序。在64位操作系统和相应驱动程序的支持下，系统和应用程序能够访问EM64T所支持最大容量的扩展内存，这时Xeon平台的性能可得到最充分的发挥，当然运行于此模式下的程序需要修改其微代码以便支持64位指令操作。
　　可以预见，在未来相当长的一段时间里，在64位操作系统下我们最常用的是兼容模式，因为现存的大量32位应用程序不可能在短期内为x86-64指令集而重新开发，为了保证现有的32位程序能够继续在Xeon平台上顺利执行，EM64T提供了一种出色的解决方案。而对于传统的32位操作系统和应用程序，Xeon平台当然可以百分百地相容运行，本来EM64T就是扩展的32位x86指令集，兼容 32位程序是件很自然的事。
　　EM64T在64位的实现方式上跟AMD64指令集有很多相似之处，但在关键的地方两者还是有很大差别，而 Intel追加的大多数64位指令与AMD64指令集相兼容，因此Microsoft就不用为两家公司的64位处理器开发各自的64位操作系统。目前 Microsoft推出的Windows XP x64 Edition操作系统（Beta）可同时支持EM64T和AMD64，能够兼容几乎所有的32位应用程序和大部分新增64位应用程序。
浅谈 EM64T技术和AMD64区别
  X86-64 （AMD64 / EM64T）
AMD 公司设计，可以在同一时间内处理64位的整数运算，并兼容于X86-32架构。其中支持64位逻辑定址，同时提供转换为32位定址选项；但数据操作指令默认为32位和8位，提供转换成64位和16位的选项；支持常规用途寄存器，如果是32位运算操作，就要将结果扩展成完整的64位。这样，指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别，其指令字段是8位或32位，可以避免字段过长。
x86-64（AMD64）的产生也并非空穴来风，x86处理器的 32bit寻址空间限制在4GB内存，而IA-64的处理器又不能兼容x86。AMD充分考虑顾客的需求，加强x86指令集的功能，使这套指令集可同时支持64位的运算模式，因此AMD把它们的结构称之为x86-64。在技术上AMD在x86-64架构中为了进行64位运算，AMD为其引入了新增了R8- R15通用寄存器作为原有X86处理器寄存器的扩充，但在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。原来的寄存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至 64位。在SSE单元中新加入了8个新寄存器以提供对SSE2的支持。寄存器数量的增加将带来性能的提升。与此同时，为了同时支持32和64位代码及寄存器，x86-64架构允许处理器工作在以下两种模式：Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式)，Long模式又分为两种子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。该标准已经被引进在AMD服务器处理器中的Opteron处理器。
而今年也推出了支持64位的EM64T技术，再还没被正式命为EM64T之前是IA32E，这是英特尔64位扩展技术的名字,用来区别X86指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode，和 AMD的X86-64技术类似，采用64位的线性平面寻址，加入8个新的通用寄存器（GPRs），还增加8个寄存器支持SSE指令。与AMD相类似，Intel的64位技术将兼容IA32和IA32E，只有在运行64位操作系统下的时候，才将会采用IA32E。IA32E将由2个sub-mode 组成：64位sub-mode和32位sub-mode，同AMD64一样是向下兼容的。Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术。现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术，Intel的Pentium
4E处理器也支持64位技术。
应该说，这两者都是兼容x86指令集的64位微处理器架构，但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方，AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。