x86指令集64位元延伸「IA-32e」正式曝光

【iThome技術編輯劉人豪美國舊金山報導】當英特爾眾多高階主管在IDF會場深陷來自媒體以排山倒海之勢、關於x86指令集64位元延伸架構的相關問題，今天英特爾卻在官方網站上「無聲無息」的公佈代號「CT」（先前代號「Yamhill」）的x86指令集64位元延伸架構技術資料，包含兩份文件。其正式名稱為「IA-32e」，即代表「Extension Technology」，除了相容既有的x86指令集，提供新增的64位元模式、64位元虛擬定址空間以及更多的暫存器。與AMD x86-64幾乎完全相容

基本上，由於英特爾在過去與AMD簽屬過x86指令集交互授權協定，所以英特爾可以採用AMD x86-64而不必交付權利金。另外，由於微軟等軟體業界希望英特爾的Yamhill可以與AMD x86-64相容、減少產品開發的負擔，所以IA-32e採用和AMD x86-64幾乎一樣的架構，是可以預期的結果。這也多少代表，AMD的x86-64帶給英特爾多大的威脅，讓英特爾在迫於局勢下，不得不向市場的需求低頭。

和AMD x86-64一樣，IA-32e透過刪除INC/DEC兩個指令實作REX prefix，提供64位元模式下新增暫存器的指令編碼空間，64位元通用暫存器（GPR）以及SSE/SSE-2/SSE-3暫存器（XMM）都增加8組。另外，新增64位元平面定址模式、中斷優先權控制機制以及RIP-Relative定址模式，這些也都與AMD x86-64完全相同。

不過，IA-32e和AMD x86-64依然有著不同之處：

．AMD x86-64有NX（page table中的no execute位元），Intel IA-32e的沒有（列為reserved）。不過，AMD先前也表示，並非所有的處理器都會支援NX位元，事先還是得先檢查CPUID，所以影響應該不大。

．Intel IA-32e有一個新指令CMPXCHG16B，基本上就是CMPXCHG8B的16 bytes 版，而AMD x86-64沒有。

其它比較明顯的差別是：AMD x86-64有3DNow!，Intel沒有；Intel有 SSE-3，AMD x86-64還沒有。不過，這些都是小差距，雙方要加入這些功能並不會有什麼困難。微軟和英特爾宣稱作業系統將可大致相容，並不是沒有理由的，這也是軟體廠商最歡迎的結果。當然，對已經「硬ㄍㄧㄥ」很久、一直不希望推出IA-32e的英特爾來說，就不會這樣想了。IA-32e目前僅限於Xeon處理器

雖然Prescott已經實作IA-32e，不過就今天英特爾桌上型平臺事業群副總裁William Siu在回答媒體問題表示，英特爾認為64位元最大的價值還是在於擴展記憶體定址空間，而一般桌上型使用者並沒有64位元的迫切需求。所以，英特爾將IA-32e暫定為未來新款Xeon處理器的專屬功能，桌上型處理器暫時不會支援。最先支援IA-32e的處理器，將是Prescott核心的Xeon DP「Nocona」，而明年第一季的新款Xeon MP「Potomac」也會支援。桌上型處理器最有可能率先支援的，應該是明年第二季的Tejas。雖然解決燃眉之急，但是後面將有更嚴峻的挑戰

英特爾雖然推出IA-32e，也藉由與AMD x86-64的相容性，暫時解除了Opteron對Xeon的嚴重威脅。不過，這已經對投入多年心血的IA-64，不啻是一個空前重大的打擊，這也是Yamhill計畫已經存在多年，但英特爾遲遲不願正式發表的主因。由於IA-32e的發表，英特爾希望讓IA-64徹底取代x86的目標變得更加渺茫，在IA-32e及IA-64之間作出明確的市場區隔、以保障IA-64的生存空間，更是燙手山芋。

目前英特爾的做法是：讓IA-64處理器率先往雙核心及多核心架構發展，拉大IA-64與IA-32e之間的效能差距。另外，目前支持IA-64最力的HP，從今天所發表對於IA-32e的新聞稿，似乎將浮點運算能力做為市場區隔的方式。這些手段，是否可以維繫IA-64的生存，只有時間可以告訴我們答案。文⊙劉人豪