Em64t cpu что это

Десять имён для одной архитектуры

На пятничном семинаре учебного проекта лаборатории МФТИ-Интел один из студентов задал мне примерно такой вопрос: а почему 64-битный вариант архитектуры процессоров Intel называется x64, а 32-битный — x86? Я начал объяснять, что не всё так просто. Захотелось нарисовать более полную картину. Ведь на самом деле это не x64, и даже не x86.

386-ые, Пентиумы и Коры

На самом деле названий для этого феномена, около сорока лет присутствующего на сцене процессорных технологий, было придумано несколько. Даже больше, чем хотелось бы. Они появились из разных источников и используются в разных контекстах, разными компаниями и разными сообществами. Конечно же, это вносит некоторую неразбериху.
Я постарался здесь собрать все известные мне названия. Не хочу пытаться доказать, что одна группа имён лучше другой, — меньше использовать их не станут.

8086 и семейство

В 1978 году был выпущен 16-битный процессор Intel, который имел «имя» 8086. За ним были 8088, 80186, 80286, 80386 (плюс вариации), 80486 (плюс вариации). Легко заметить, что (почти) все эти числовые имена оканчиваются на две цифры 86, что дало название всей серии x86. Оно укрепилось, его продолжили использовать и после того, как процессорам перестали давать цифровые имена, а появились Intel Pentium, Celeron, Xeon, Core, Atom и т.д. Совместимые продукты других вендоров, таких как IBM, AMD, Cyrix, VIA и т.д., также описываются как x86.
По моим наблюдениям, x86 — самый популярный вариант для имени этой архитектуры в Интернете, статьях и прочей литературе, особенно, когда не стоит задачи точно специфицировать разрядность архитектуры или речь явным образом идёт о 32-битном варианте.
Используются также вариации этого названия для 32-битных вариантов, позволяющие более точно указать минимальный набор поддерживаемых инструкций: i386, i486, i586, i686, — например, для различения вариантов сборок бинарных пакетов дистрибутивов Linux.

Пришествие 64 бит

Своими стараниями Intel расширила машинное слово в описанной ранее серии процессоров с 16 до 32 бит. Достигнуть этой архитектуре 64 бит помогла компания AMD, в 2003 году представившая процессор, поддерживающий новые инструкции и регистры и реализующий AMD64.
Для того, чтобы явно указать повышенную битность процессора/кода/пакета, имя x86 стало получать новый суффикс «64». Вот только через какой знак его приписывать не договорились, и иногда видишь x86_64, а порой x86-64. Например, вывод команды uname в Linux использует подчерк. Наконец, у пакетов можно увидеть и суффикс amd64 строчными буквами.
Intel же обозначала это расширение архитектуры сперва IA-32e, затем EM64T. В настоящее время можно встретить оба варианта в различных именах пакетов, документации и прочем. Тем не менее, есть и третье введённое Intel название…

Как это называет Intel

В официальной документации 32-битная архитектура имеет имя IA-32; её 64-битный вариант получил довольно странное с моей точки зрения имя Intel 64. Почему странное — оно создаёт потенциал для путаницы, как мы увидим ближе к концу статьи.

Компании-поставщики софта

Всё вместе

Ложные имена

Как известно, за свою сорокалетнюю историю Intel выпускала (и выпускает сейчас) не только процессоры IA-32. Были и до сих пор присутствуют продукты других архитектур. Они тоже имеют свои имена, иногда несколько созвучные. При этом происходит путаница, от которой хотелось бы предостеречь.

Intel IA-64. Является полным синонимом термина «Intel Itanium». Используется для обозначения 64-битной архитектуры, несовместимой ни с IA-32, ни с 64-битным её вариантом ни по набору команд, ни по принципам работы. Да, существуют аппаратные и программные прослойки для запуска IA-32 приложений на Итаниуме, но это — тема для отдельного и интересного рассказа. Кстати, и для Itanium есть ещё одно обозначение — IPF, используемое изредка как суффикс.

К сожалению, линейки таких семейств процессоров Intel, как i432, i860, i960 или не дожили до наших дней, или же имеют крайне узкую нишу применения. А то глядишь — пришлось бы для каждого из них запоминать ещё по десятку имён.

Источник

Em64t cpu что это

Так или иначе, на сайте HKE PC появилось подробное описание экспериментов по использованию инженерного образца Pentium 4 3.4F на степпинге E0. Надо отметить, полноценных бенчмарков наши коллеги не провели, ссылаясь на сырость драйверов или их отсутствие, но некоторыми любопытными подробностями поделились.

реклама

Прежде всего, идентификация процессоров с поддержкой EM64T возможна лишь по маркировке S-Spec, так как другими внешними отличительными признаками они не обладают.

Возвращаясь к вопросу совместимости процессоров серии Pentium 4F и отличных от i925X чипсетов, наши коллеги ссылаются на производителей материнских плат. Как мы и предполагали, «все дело в волшебном BIOS» :). Все чипсеты, поддерживающие соответствующие процессоры Pentium 4 с 800 МГц шины, номинально могут поддерживать EM64T. В принципе, поддержку EM64T можно включить на материнской плате, основанной на чипсете i848P и обладающей разъемом LGA 775. Подобная возможность пригодится в будущем году, когда Intel наконец решится активировать поддержку EM64T на массовых процессорах.

Другое дело, что в данный момент активация поддержки EM64T на чипсетах, отличных от i925X и i925XE, не входит в планы Intel. По этой причине компания наверняка будет следить за тем, чтобы предательские BIOS не появлялись на более дешевых платах, чем солидные продукты класса i925X.

Между прочим, нашим коллегам удалось запустить процессор Pentium 4 3.4F на материнской плате, основанной на чипсете i915P. Естественно, что при этом производитель материнской платы предоставил бета-версию «волшебного» BIOS.

«Сырость» BIOS определила функционирование инженерного образца процессора – он работал только на частоте шины 214 МГц при значении множителя 14х. Тем не менее, возможность включения поддержки EM64T на этом чипсете была доказана :).

Далее авторы эксперимента принялись устанавливать Windows XP Pro 64-bit Edition SP1 v.1218, и довели это дело до конца. Данный факт еще раз доказывает, что технология EM64T полностью поддерживалась системой – иначе операционная система просто не установилась бы. Тем не менее, из-за отсутствия 64-разрядных версий тестовых приложений и полного комплекта драйверов наши коллеги воздержались от сравнения процессора с поддержкой EM64T с обычным Prescott.

Попутно была обнаружена еще одна функция степпинга E0 – поддержка технологии XD (NX-бит). В меню материнской платы присутствует соответствующий раздел, и поддержку XD можно при желании отключить. Процессоры в исполнении LGA 775 перейдут на поддержку XD уже в конце сентября. Для успешной работы данной технологии требуется обновить операционную систему до Windows XP SP2.

Источник

SPEC CPU2000. Часть 17. AMD64/EM64T и 64-битный код. Третья попытка

Прошло уже четыре месяца с тех пор, как мы тестировали 64-бит компиляторы на платформе AMD64. Сегодня мы продолжим наши исследования и посмотрим, изменилось ли что-то за это время, поскольку 32-х битный продукт от Intel часто был впереди 64-х битных компиляторов. А главной интригой будет появление 64-бит компилятора от Intel. Конечно, первоначально он создавался для процессоров этой компании с поддержкой технологии EM64T, однако и на AMD64 работает замечательно.

Для тех, кто не следит за нашими публикациями, коротко расскажем об участниках.

Стандартный для Linux систем компилятор gcc остается самым популярным для некоммерческих применений. Мы использовали версию из поставки (точнее обновления) SuSE, поскольку новая (на момент проведения тестов) версия (мы попробовали 3.4.2) не дала существенного роста скорости в тестах SPEC CPU2000.

PGI является первым 64-битным коммерческим компилятором для AMD64. В комплект PGI Workstation 5.2 входят компиляторы с языков C, C++, Fortran и Fortran90 (а также отладчик и профайлер). Есть поддержка OpenMP и MPI. За время своего существования он сменил несколько (под)версий и сейчас остановился на 5.2-2. Отметим однако, что на самом деле новые версии PGI выходят чуть ли не каждый день, но производитель, к сожалению, не нумерует их и определить «свежесть» можно только по дате файла дистрибутива. Компилятор с языка Fortran из этого пакета используется и в коммерческих приложениях. В частности им скомпилирована 64-бит версия LS-DYNA для платформы AMD64.

PathScale EKO Compiler Suite появился относительно недавно, релиз первой (1.0) версии был весной этого года. Интересно, что этот продукт создавался сразу для работы именно на AMD64. В комплект входят компиляторы C, C++ и Fortran 77/90/95. Отладчиков и других утилит нет. Компилятор работает только под 64-х битными версиями Linux (заявлена поддержка RedHat, Fedora, SuSE). В конце августа была представлена версия 1.3 пакета. Производитель пытается привлечь внимание к качеству (скорости получаемого кода) своего продукта устраивая конкурсы типа «You’ll Win if Your Code Runs 10% Faster». Кроме того на сайте приводятся многочисленные результаты тестирования в различных приложениях (партнером часто выступает «64bit Commercial Compiler» 🙂 ). Поскольку у этого компилятора нет явной 32-х битной версии (но возможность получить 32-х битный код есть, более того, она используется в peak метрике), а компания любезно предоставляет в поставке полный конфигурационный файл для SPEC CPU2000, то для него дополнительно были получены peak метрики. Отметим, что эти результаты идут вне конкурса, поскольку для остальных компиляторов мы использует только base метрики.

Компиляторы компании Intel всегда показывали высокое качество оптимизации кода как на синтетических тестах, так и в жизни. Крупнейший производитель процессоров смог составить серьезную конкуренцию чисто софтверным компаниям. Конечно, можно посетовать на то, что он был в курсе всех тонкостей работы своих железных продуктов, однако и значительные инвестиции в R&D тоже сыграли роль. Мы тестируем компиляторы Intel начиная с версии 5.0 и каждая новая версия приносит значимые улучшения в скорости получаемого кода.

Во многом благодаря именно этим компиляторам, процессоры Intel Pentium 4 показывают высокие результаты на ресурсоемких задачах, если разработчик не поленился использовать компиляторы Intel :). Ну и конечно широкое распространение SIMD тоже можно приписать им.

Интересно, что и на процессорах других 🙂 компаний компиляторы Intel показывают отличную скорость. Правда с версии 8.0 компания ввела проверку на производителя CPU, однако возможность оптимизации (включая векторизацию и SIMD) под «generic» процессор осталась. Кстати только недавно 64-бит компиляторы для AMD64 смогли обойти в SPECfp_base2000 32-х битный компилятор Intel, а в SPECint_base2000 он продолжает быть лидерами.

Выхода компиляторов для EM64T — версии Intel 64-бит технологии, расширяющей IA32 — ждали все. Поскольку процессоры с EM64T были представлены этим летом, то компания не могла оставить их без программной поддержки и уже осенью увидел свет соответствующий компилятор. В этой специальной версии компилятора предусмотрена генерация кода как для процессоров Intel с EM64T (ядра Prescott, SSE3) так и для совместимых с 64-х битным режимом процессоров других компаний (уже без SSE3 и некоторых тонких оптимизаций работы с памятью). Конечно под последними следует понимать AMD Athlon 64/Opteron :).

Как и ранее, результаты следует отнести по терминологии SPEC к «estimated», поскольку не все компиляторы смогли отработать полный комплект тестов (у gcc нет компилятора Fortran 90, а Intel/EM64T не смог скомпилировать 252.eon). Однако все остальные формальные требования были выполнены.

gcc и PGI в общем не так уж и плохи, на некоторых задачах они показывают хорошую скорость. Intel/EM64T (пока?) проигрывает своему предшественнику и может рассматриваться сейчас только как потенциально интересный компилятор.

Так что резюме по CINT2000 будет в этот раз таким: если вам важна скорость, то стоит попробовать на своей задаче все описанные компиляторы, очень может быть, что один из них сможет существенно поднять скорость выполнения кода.

С точки зрения совместимости, уверенная компиляция двенадцати разнообразных приложений (за единственным исключением) не дает повода сомневаться в качестве рассмотренных продуктов.

В тестах CFP2000 лидером остается Pathscale. На втором месте идет новый продукт от Intel, который только в одном подтесте существенно проиграл своему собрату. При этом интегральная оценка возросла на 7,4%. Однако этого оказалось мало, чтобы занять позицию лидера, от которого его отделяет всего около 3%.

Судя по результатам, срочно бежать менять компилятор конечно не стоит. Однако, как и для CINT2000, можно сказать, что и для счетных задач есть смысл попробовать другие компиляторы, благо разброс скорости исполнения различных подтестов достаточно велик.

Кроме тестов на платформе AMD64 мы смогли провести несколько измерений и на Intel Xeon/Nocona. Использовались те же самые версии ОС от SuSE. Причем инсталлировались именно первоначальные релизы — от апреля 2004 года. Конечно, после установки мы обновили ОС, однако никаких проблем с работоспособностью замечено не было. Следует отметить, что использовалась не сильно нагруженная машина (2 х Intel Xeon 3.0 ГГц (Nocona), Supermicro X6DA8-G2 (Intel E7525), 2×512 МБ DDR2-400 SDRAM и жесткий диск Western Digital WD360 (SATA)) и, на наш взгляд, не следует воспринимать результат как «100% железно все работает!», однако этот факт совместимости, безусловно, положительный.

На этой системы были проведены тесты SPEC CPU2000 с компиляторами gcc, PGI и Intel. К сожалению Pathscale не успели прогнать, но постараемся исправиться в следующем материале :).

Абсолютные результаты рассматривать в рамках вечного спора Intel vs AMD практически нет смысла — процессор использовался не самый быстрый, да и использование DDR2 пока играет скорее отрицательную роль.

1366

Как видно по результатам, наиболее предпочтительным для Xeon/Nocona является компилятор от Intel. Впрочем, это можно было предположить и до тестирования :). Однако то, что одна из первых 64-х битных версий вполне работоспособна безусловно радует.

Отметим, что код, полученный с помощью gcc и PGI работал на новом процессоре Intel безо всяких плясок с бубном, что очень приятно и вселяет надежду, что и другое ПО, уже портированное на AMD64, сможет заработать на EM64T без особых проблем.

Интересно сравнить эффект от перехода на 64-бит на разных платформах. Безусловно, в таком сравнении очень много условностей — далеко не однозначен выбор процессоров, платформ, опций компилятора, и поэтому рекомендуем не делать далеко идущих выводов, а скорее рассматривать эти цифры как еще один кусочек информации о 64 vs 32, Intel vs AMD, gcc vs IC и так далее. Тем более что все параметры все равно никогда не выровнять, так что в любом случае придется ориентироваться именно на такие цифры. В следующей таблице приводится % изменений от перехода с 32- на 64-бит ПО.

Из цифр видно, что gcc в практически одинаково ведет себя на разных процессорах — если есть существенный рост или падение, то он наблюдается (почти всегда) на обеих платформах. Так что для готовых дистрибутивов Linux эффект от перехода на 64 бит не будет зависеть от того, на какую версию 64 бит переходить.

Для компиляторов Intel ситуация интереснее. Во-первых отметим значительное снижение показателей во многих тестах CINT2000 на обеих платформах. Хочется надеяться, что в новых версиях компилятора это поправят. При этом на AMD иногда эффект иногда «чуть более положительный». Что касается CFP2000, то почти +16% в интегральной оценке смотрятся неплохо. На AMD эффект похуже, но с этим уже ничего не сделаешь :(. Остается только использовать другие компиляторы.

PGI на процессоре Intel в режиме 64-бит показал себя совсем плохо. Увы, эта комбинация не может быть рекомендована для использования на счетных задачах. Хотя стоит отметить, что с распространением процессоров с EM64T компилятор могут и «подправить». А для AMD продукт Portland Group на тестах CFP2000 показывает рост на подавляющем числе задач.

Заключение

Появление нового конкурента на рынке 64-х битных компиляторов для платформы AMD64/EM64T оживило наметившийся было застой. Конечно Intel 8.1/EM64T при работе на платформе AMD не раскрывает полных возможностей процессора, однако это не мешает ему уверенно занять второе место после Pathscale по SPECfp_base2000 на AMD Athlon 64. С тестами SPECint_base2000 дело обстоит хуже — к сожалению новый продукт от Intel отстает даже от своего 32-х битного партнера.

Что касается версии 64-битного процессора от компании Intel, то первые испытания показали, что существующее 64-х битное ПО для платформы AMD64 вполне работоспособно и на новом процессоре конкурента. Особенно радует наличие полного комплекта компиляторов и их совместимость с AMD64. Так что скорее всего портирование на EM64T будет заключаться всего лишь в проверке функционирования ПО на новом ядре от Intel.

Источник