野心，它一方面会促使你去完成一些你过去从未曾想过的事，而另一方面，也可能使你在未来的漫长道路上经受更大的挫折和失败。
在我们这个“狭小”的微处理器市场上，就有两个这样非常有野心的CPU生产厂商，它们两个在微处理器市场上明争暗斗了数年之久，其名字我们已经耳熟能详——AMD和Intel。Intel在CPU界摸爬滚打了足足有30年，虽然AMD也在CPU行业发展了多年，并且卓有成效，但是在很大程度上，特别是在一些后续发展和周遍外围上还是落后Intel不小的距离。
最近，AMD仅仅在发布了他们有史以来最成功的CPU——K7之后一年，这个公司就开始考虑准备不仅在桌面系统、工作站和低端服务器市场与Intel进行竞争，更要在绝对高端的企业级服务器市场上开展竞争。你不得不承认AMD确实从它们还在用K6作为旗舰产品的阶段跨越了很大的一步，开始进入与Intel的全面竞争这样一个角色了。
在Intel这边也是忙碌的很：除了要维持它们的传统产品线，包括移动、低端、高端和服务器市场的产品，它还象变戏法似的，同时推出了Pentium 4以及Intel第一个从IA-32到IA-64架构转换的产品itanium。对于IA-64，Intel可谓是伤透脑筋，因为IA-64已经肯定不从硬件上直接兼容原先的IA-32了。放弃其已经开发了足足有20年的IA-32体系，转而到它们从来没有涉足过的、与IA-32不兼容的IA-64，对Intel而言是一个相当痛苦的决定，不仅仅要失去一大批用户，而且要开始与高端的CPU厂商展开竞争。但如果不这样做，例如要让IA-64体系兼容IA-32体系中的指令集，它面临的就是要将新的itanium处理器搞得繁杂无比，其晶体管数量可能是现有的CPU的5-8倍，这是它所不能接受的——事实上这样的CPU连散热都是个问题，而且对64位程序性能有所影响。
如果你环顾一下微处理器工业，特别是那些已经有它们的64位处理器的公司，Intel关于他们的IA-64架构的从IA-32架构移植过渡策略并非是最好的。其他公司过去——也包括现在——往往在提供64位CPU系统的同时，要么采用兼容式甚至分离式的CPU来向用户提供一种从32-bit系统转到64-bit系统的过渡条件，这对很多客户来说是相当重要的，因为平滑地转移平台是首要考虑的内容。好在似乎Intel正打算用程序来模拟兼容原先的32-bit程序，虽然可能兼容的效率比较低，但有总比没有好。
AMD再次从Intel的决定当中看到了一个机会，那就是让它们无缝地从32-bit世界转移到64-bit世界，成为一个64-bit处理器的供应商，同时又不必让它的客户付出损失32-bit性能的代价。我们已经早早知道了AMD关于这个问题的解决方案，与Intel不同，它们采用的是一种从32位x86 结构命令得到的扩展体系，将其扩展到64-bit，也就是说可以兼容过去的32-bit结构中所有的命令，这样的方案被称为x86-64结构体系。现在我们就可以看到究竟未来的x86-64会怎样运行，并且这些结构特性以及功能，对于AMD未来的企业级平台K8，也就是代号“大锤”来说究竟意味着什么。
你真的需要一个64-bit的CPU吗?
在我们开始进入讨论AMD的x86-64结构以及与其竞争的其他方案比较之前，我们首先要说明一下我们是否需要64-bit的处理器。
微处理器的“进化”原则相当简单。技术进步导致原先在高端企业级上的产品不久之后就转到了普通用户的桌面系统上，就是说，企业级的产品需求永远是高于普通桌面PC的等级的。现在64-bit的CPU刚被应用在了高端机上，也就证明了，目前64-bit CPU并非是每个人都需要的。
64位处理器针对的主要对象是目前对32位系统感觉受限制的用户。最容易得到的证明就是不少硬件设计人员都由衷地感到：“啊！我们确实需要一块itanium来设计我们的下一代芯片！”现在的CPU设计已经到了令人难以置信的复杂，让AMD和Intel的工程师从运用64位处理器中提高的工作效率可以说是令人匪夷所思。
同样的，一些用来设计汽车，卫星以及一些其他的非常复杂的产品的MCAD软件（机械计算机辅助设计软件）也将通过64位系统得到不少的性能提升。另外，超大规模的数据库软件也会从64位结构获得不少好处，原因是他们将从64位的大内存寻址区域获得不少优势。 可见其企业级应用是相当广泛的。例如，安全和加密技术这样需要64位内存寻址功能的程序，可以不用将数据分为几个部分来进行操作，这样带来的效率提高是相当明显的。
AMD和Intel列举了大量64位系统的优势，并且将天气预报系统作为了最好的例证。
生死相搏： x86-64 vs IA-64
现在的AMD处于一种相当特殊的位置：一方面，AMD是相当弱小的，根本不可能阻挡Intel在各方面的优势以及成功，但另一方面，它又是相当有实力的，它开发的CPU足以与Intel产品在主流市场相抗衡，同时又发布了与Intel的IA-64完全不同的64 bit架构，这样的竞争是不同寻常的，因为这个竞争将把用户带到另一个CPU的战国时代，使用不同CPU的计算机之间程序不通用，使得用户必须决定究竟采用什么样的系统才是他们需要的，两个体系的大碰撞，最终意味着其中一个必须从PC舞台上消失。
从结构上来说，Intel的转移计划是相当简单的。他们将继续研发生产他们的IA-32架构CPU，包括Pentium III，Celeron以及即将到来的Pentium 4，用来面向那些只需要让32位程序得到最佳工作效率的用户，所有的用户都不能也不可能从这些CPU中得到64位系统的好处，因为它们根本不是64位的CPU。而如果你想升级到64位系统，那么你就必须放弃所有的32位程序，并且完整得移植到即将到来的IA-64体系，获得性能优势的同时，必须承受一定的痛苦。
对于某些需要得到64位内存寻址系统的利益的用户来说，扩大内存需求已经是迫在眉睫的了，有些系统对于现有的4GB内存限制已经感觉到巨大的压力，特别是一些数据库系统，由于现有的32位寻址而导致了一些速度和功能限制。这样，Intel推出了他们的64 bit处理器解决方案，那就是itanium。
从itanium的设计上我们可以发现，对于这个解决方案来说，很不幸的的在于如果你和你的公司必须使用一些32位的x86程序，而且需要这些程序发挥最大效率，同时又必须转移到64位程序，那么一个单独的itanium系统，或者说纯粹的基于IA-64的系统将并非一个最好的解决方案。比较理想的方法是用一个Pentium 4处理器来负责32位系统的处理，而用一个itanium系统来负责64位程序。相对来说，很显然，Pentium 4是最好的32位处理器系统。
事实上Intel在其IA-64刚发布的时候就宣称，其不兼容原有的x86指令集，这样也就意味着使用IA-64的代言人的itanium时你将不得不放弃你现有的任何32位操作系统和程序。这对于用户的平台移植是有相当大的影响的，因为目前处于PC界的程序大多数都已经是32位的，少部分还是16位的。IA-64的指令集中也包括有不少原有的指令，但含义已经完全不同了，其内存定位于纯64位寻址，而原先程序基于32位寻址将导致程序出错。另外，很多Pentium 4处理器中支持的，例如out_of_order指令被剔除，作为64位系统的不兼容指令。所以，简单来说，32位程序将不能直接运行于itanium上。不过Intel似乎也发现这样一来对于平台移植会受到用户的抵制，所以就通过软件模拟32位，让原先的32位程序能继续运行，不过效率要大打折扣。
这样的方案将迫使Intel去面临一种选择，可能会丢失一大批用户，因为他们不可能完全移植到一个纯64位系统上，但同时也有其相当的好处，由于不需要原先的32位兼容系统，CPU将减少很多累赘，对于执行效率和发热指标来说，都将是一个非常大的优势。
这就是Intel发布的itanium
AMD的处理方式完全不同，因为他们并不打算追随Intel去进行那个不兼容的道路，鉴于RDRAM的前车之鉴，以及AMD在IA-64这条路上的落后态势，于是就有两种道路让他们选择：1）对64 bit方案持观望态度，并不介入，但这样虽然少了不少风险，却同时也意味着他们很快会丢失已经争取到的现有的CPU界地位。2）设计一个新的64 bit Architecture（架构），用来和Intel的IA-64 CPU进行激烈竞争。
我们刚才提到了AMD不得不将面对一个CPU的位提升问题，他们不会选择第一种方案，显然，他们必须在现有客户基础上，选择后一方案。由于其计划推出晚，且影响不如Intel大，就意味着他们不可能受到类似Intel的新架构那样重视，所以他们能做的只能是类似15年前Intel做的那样，改编并延续x86指令集，扩展到64 bit支持，使CPU不仅能完整支持32位程序，还能兼容64位系统指令，并称之为x86-64架构。
这个解决方案的优势是十分显著的，你可以从AMD提供的系统中直接得到32位的最佳解决方案，同时也能得到64位系统的兼容。两者被合并到一个内核。这就减轻了用户对选择64位系统的痛苦，因为他不必等待一个最佳时刻去移植他的程序到一个纯64位系统上去，x86-64可以提供一个既能运行32位程序又能运行64位程序的平台，而且是在同一个芯片上就可以完成所有功能。
简单来说，用x86-64可以让你利用64位的优势，同时又对于原先的x86指令集保留，完全兼容。正如15年以前Intel在它的80386中所做的一样，同时兼容32位和16位程序，现在AMD也在让它的K8做同样的事情。
不过也相当不幸，由于必须兼容过去的x86指令集，所以原先的x86指令集中一些固有的诟病也被保留了，就如同试图腾空的飞机被装载了过多辎重，显得有些累赘，CPU将必须被设计得十分庞大，晶体管数量将会是一个天文数字，不论在散热还是在工作效率上来说，都值得怀疑。我们就此通过Email向AMD 方面表达了我们的忧虑，得到的回答是：“我们不认为性能表现会受到结构的约束，我们更相信运行效率将会随CPU的频率提高而成正比地上升。”显然，AMD对他们的CPU的性能是相当有信心。
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