La arquitectura x64, también conocida como versión de 64 bits del conjunto de instrucciones x86, representa un hito tecnológico en el ámbito de los procesadores. Esta innovadora versión se distingue por su capacidad de soportar una cantidad significativamente mayor de memoria virtual y física, permitiendo que los programas manejen volúmenes de información considerablemente mayores.
Dentro de los avances más notables de la arquitectura x64, se encuentran varias mejoras y adiciones, como los nuevos registros, un aumento considerable en los espacios de direcciones, y la integración de las instrucciones SSE (Streaming SIMD Extensions).
Profundizando en la Arquitectura x64
Veamos con mayor detalle las características que definen a la arquitectura x64:
- Implementación de Nuevos Registros: Los procesadores han experimentado un aumento en sus registros, pasando de 32 a 64 bits, lo que duplica su capacidad. De igual manera, los registros MMX (Microprocesador Intel Pentium) de 128 bits se han incrementado de 8 a 16 bits.
- Registros SSE Adicionales: Se ha ampliado la cantidad de registros para las instrucciones SSE, pasando de 8 a 16 bits.
- Ampliación de Espacios de Direcciones: La arquitectura x64 puede gestionar hasta 16 exabytes de memoria, lo que supone una capacidad de almacenamiento de datos extraordinariamente amplia. Además, mediante una adecuada paginación de memoria, sistemas operativos de 32 bits podrían acceder a ciertos datos sin requerir el modo largo.
- Mayor Velocidad: La ausencia de latencias en las llamadas al sistema para almacenar y recuperar datos, así como para realizar comprobaciones, otorga a la x64 una velocidad superior. AMD ha contribuido a esto con una nueva interfaz para dichas llamadas, bajo la instrucción “SYSCALL”.
- Instrucciones SSE: Se han añadido las extensiones de Intel conocidas como SSE y SSE2, que son un conjunto adicional de instrucciones. Algunos ordenadores también incorporan SSE3 y SSE4.
- Bit NX (No Execute): Esta tecnología permite separar cada área de la memoria, destinando unas para las instrucciones del procesador y otras para el almacenamiento de datos. Esta opción es viable tanto para sistemas operativos de 32 como de 64 bits.
Historia y Evolución de la Arquitectura x64
La arquitectura x64 fue concebida por AMD, empresa conocida por producir y distribuir procesadores diseñados por Intel. Posteriormente, Intel aprovechó para implementar la arquitectura x86-64, una extensión de su propia x86.
AMD optó por renombrar esta arquitectura como AMD64, mientras que Intel la denominó Intel 64. De ahí que sea conocida por ambos nombres.
Entre los modelos de procesadores que incorporan esta arquitectura se encuentran:
- Core i7
- Core i5
- Core 2 Quad
- Core 2 Extreme
- Core 2 Duo
- Intel Pentium Dual Core
- Intel Atom
- Pentium D
Diferencias entre las Versiones de Intel y AMD
Las diferencias entre las versiones de Intel y AMD son mínimas, manteniendo una alta compatibilidad a nivel binario. No obstante, se pueden identificar ciertas distinciones, como la instrucción “CMPXCHG16B”, una extensión de la “CMPXCHG8B”, que no estaba presente en los primeros procesadores de AMD. Intel, por su parte, decidió incluirla.
Resumen en Tabla
| Característica | Detalle |
|---|---|
| Nuevos Registros | Aumento de 32 a 64 bits en procesadores y de 8 a 16 bits en registros MMX |
| Registros SSE Adicionales | Ampliación de 8 a 16 bits |
| Espacios de Direcciones | Hasta 16 exabytes de memoria |
| Mayor Velocidad | Menor latencia y nueva interfaz SYSCALL |
| Instrucciones SSE | Inclusión de SSE y SSE2; algunas computadoras añaden SSE3 y SSE4 |
| Bit NX | Tecnología para separar áreas de memoria |
| Historia | Desarrollada por AMD, renombrada por AMD y Intel |
| Modelos Implementados | Varios modelos, incluyendo Core i7, Core i5, Intel Atom, entre otros |
| Diferencias Intel/AMD | Mínimas; notable en instrucción “CMPXCHG16B” |