Cos'è AMD64?

AMD64 è un'architettura di processore a 64 bit sviluppata da AMD come estensione del set di istruzioni x86.

Cosa significa AMD64?

AMD64, noto anche come x86-64 o x64, è a 64 bit microprocessore architettura introdotta da AMD come estensione dell' x86 architettura del set di istruzioni (ISA). È stata progettata per fornire una transizione senza soluzione di continuità dall'elaborazione a 32 bit a quella a 64 bit, consentendo ai processori di gestire quantità significativamente maggiori di virtuale and memoria fisica pur mantenendo la retrocompatibilità con gli attuali 32 bit applicazioni.

AMD64 espande il numero di registri di uso generale, migliora le capacità del puntatore di istruzioni e introduce nuove funzionalità per migliorare le prestazioni e modulabilità negli ambienti informatici moderni. Questa architettura è stata ampiamente adottata sia nei processori AMD che Intel, diventando lo standard de facto per i desktop, servere calcolo ad alte prestazioni sistemi.

AMD64 è la stessa cosa di x64?

Sì, AMD64 e x64 si riferiscono alla stessa architettura a 64 bit.

AMD64 è il nome originale dato da AMD quando introdusse l'estensione a 64 bit al set di istruzioni x86. x64 è un termine generico comunemente usato in sistemi operativi, software e documentazione per descrivere i processori a 64 bit e le architetture compatibili con AMD64, indipendentemente dal fatto che CPU è prodotto da AMD o Intel.

Sebbene Intel inizialmente chiamasse la sua implementazione EM64T (Extended Memory 64 Technology), è pienamente compatibile con AMD64. Nel tempo, x64 è diventato il termine indipendente dal fornitore utilizzato per descrivere collettivamente sia AMD64 che i processori a 64 bit compatibili con Intel.

La storia di AMD64

La storia di AMD64 inizia tra la fine degli anni '1990 e l'inizio degli anni 2000, quando AMD cercò di estendere la vecchia architettura x32 a 86 bit per soddisfare le crescenti esigenze di elaborazione ad alte prestazioni, senza sacrificare la compatibilità con i software esistenti.

A quel tempo, Intel stava sviluppando un nuovo 64-bit architettura chiamata IA-64, che divenne nota come Itanium. Tuttavia, IA-64 non era retrocompatibile con x86, richiedendo la riscrittura o la ricompilazione del software, un ostacolo importante per un'adozione diffusa. AMD adottò un approccio diverso progettando un'architettura che estendesse il set di istruzioni x86 esistente a 64 bit, garantendo la piena compatibilità con le applicazioni a 32 bit e offrendo al contempo i vantaggi di una maggiore memoria indirizzabile e di capacità di elaborazione migliorate.

Nel 2000, AMD annunciò x86-64, che in seguito fu denominato AMD64 quando fu immesso sul mercato. I primi processori che implementavano AMD64 furono la serie Opteron (per servers) e Athlon 64 (per desktop), lanciati nel 2003. Questi processori hanno introdotto registri generici a 64 bit, un indirizzamento di memoria espanso fino a 64 bit e nuove funzionalità architetturali progettate per migliorare le prestazioni e la scalabilità.

Inizialmente Intel si oppose all'approccio di AMD, spingendo avanti con IA-64, ma a causa del successo limitato di Itanium e della forte domanda di retrocompatibilità da parte del settore, Intel adottò il progetto di AMD. Nel 2004, Intel presentò la propria implementazione compatibile con AMD64, inizialmente denominata Intel 64 o EM64T (Extended Memory 64 Technology).

Oggi, AMD64 è diventato lo standard de facto per l'architettura a 64 bit per i personal computer, serverse sistemi di elaborazione ad alte prestazioni, con tutti i principali sistemi operativi (Windows, Linux, macOS) che la supportano. Nella documentazione, l'architettura è comunemente indicata come x86-64 o x64, mentre AMD64 rimane il nome ufficiale per l'implementazione AMD.

Architettura AMD64

L'architettura AMD64 è un'estensione a 64 bit del set di istruzioni x86, progettata per aumentare la potenza di calcolo mantenendo la compatibilità con il software a 32 bit esistente. Il suo design potenzia i componenti architetturali chiave per supportare spazi di memoria più ampi, migliorare l'efficienza di elaborazione e consentire sistemi più scalabili, il tutto mantenendo il set di istruzioni x86 legacy.

Una delle caratteristiche principali di AMD64 è il suo spazio di indirizzamento a 64 bit, che consente ai processori di indirizzare fino a 2^64 byte di memoria virtuale. Sebbene le prime implementazioni non utilizzassero l'intero spazio di indirizzamento a 64 bit, ampliarono notevolmente i limiti di memoria fisica e virtuale rispetto al limite di 4 GB dei sistemi x32 a 86 bit. AMD64 aumenta anche il numero di registri generici da 8 a 16, ciascuno con 64 bit di larghezza, il che contribuisce a ridurre i colli di bottiglia nell'accesso alla memoria e migliora le prestazioni per le attività che richiedono un uso intensivo dei registri.

L'architettura introduce una nuova modalità lunga, che è la modalità utilizzata per eseguire sistemi operativi e applicazioni a 64 bit. La modalità lunga include una sottomodalità a 64 bit (per codice a 64 bit) e una sottomodalità di compatibilità (per l'esecuzione di applicazioni legacy a 32 bit senza emulazione). Oltre alla modalità lunga, il processore può anche funzionare in modalità reale tradizionale e in modalità protetta per i software più vecchi.

Un altro miglioramento chiave è l'espansione dei puntatori di istruzione e dei registri di controllo a 64 bit, consentendo segmenti di codice più grandi e flussi di esecuzione del programma più complessi. L'architettura perfeziona anche unità di gestione della memoria (MMU), aggiungendo il supporto per tabelle di pagine più grandi e strutture di paginazione avanzate, essenziali per gestire in modo efficiente sistemi con grandi quantità di memoria.

Inoltre, AMD64 include il supporto per le istruzioni SSE2 e SSE3 e le iterazioni successive hanno aggiunto ulteriori estensioni SIMD (istruzione singola, dati multipli), migliorando le prestazioni per applicazioni multimediali, scientifiche e crittografico carichi di lavoro.

Come faccio a sapere se il mio dispositivo è AMD64?

Per verificare se il tuo dispositivo è dotato di architettura AMD64 (x86-64/x64), devi verificare se il processore e il sistema operativo sono a 64 bit. Ecco come puoi farlo su diversi sistemi:

Su Windows:

1. Apri Impostazioni → Sistema → Chi siamo.
2. Guardare sotto Specifiche del dispositivo:
   • Tipo di sistema dirà:
     • "Sistema operativo a 64 bit, processore basato su x64" → Si riferisce all'architettura AMD64.
     • "Sistema operativo a 32 bit, processore basato su x64" → La CPU supporta AMD64, ma il sistema operativo è a 32 bit.
     • "Sistema operativo a 32 bit, processore basato su x86" → La CPU è a 32 bit (non AMD64).

Su Linux:

1. Apri un terminale ed esegui:

uname -m

2. Se mostra x86_64, il tuo sistema è AMD64.
   • Se mostra i386, i486, i586, o i686, è una CPU a 32 bit.

In alternativa, puoi eseguire:

lscpu

Cercare Architettura: x86_64 and Modalità operativa della CPU: 32 bit, 64 bit per confermare AMD64.

Su macOS (solo Mac Intel):

1. Vai su Menu apple → Informazioni su questo Mac → Rapporto del sistema.
2. Sotto Panoramica hardware, dai un'occhiata all' Processore Nome.
   • Se si tratta di un Intel Core i5, i7, i9 o Xeon, utilizza l'architettura AMD64 (x86-64).
   • Se sei su un Apple Silicon (M1/M2/M3) Mac, utilizza ARM64, non AMD64.

Perché AMD64 è importante?

AMD64 colma il divario tra i vecchi sistemi di elaborazione a 32 bit e le moderne esigenze di prestazioni a 64 bit, consentendo ai sistemi di gestire capacità di memoria maggiori, elaborazione più rapida e carichi di lavoro più complessi senza compromettere la compatibilità con il software x86 esistente.

Prima di AMD64, l'architettura x86 era limitata a 4 GB di memoria indirizzabile a causa del suo design a 32 bit, che divenne un collo di bottiglia poiché applicazioni e sistemi operativi richiedevano più RAM e potenza di calcolo. AMD64 ha esteso lo spazio di indirizzamento a 64 bit, consentendo teoricamente fino a 16 exabyte di memoria virtuale, anche se i limiti pratici sono molto più bassi a seconda hardware e sistema operativo.

AMD64 ha anche raddoppiato il numero di registri CPU generici da 8 a 16, migliorando significativamente le prestazioni per le applicazioni che si basano su frequenti manipolazioni dei dati, come banche dati, virtualizzazione, elaborazione ad alte prestazioni e gaming moderno. L'architettura ha introdotto una "modalità lunga" che supporta applicazioni sia a 64 bit che a 32 bit, rendendo la transizione fluida e garantendo longevità agli ecosistemi software esistenti.

AMD64 contro AMR64

Ecco una tabella comparativa tra AMD64 e ARM64: