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Opteron, prima cpu AMD basata sul progetto Hammer, è basata
su architettura x86-64; a differenza di quella IA64 implementata nelle cpu Intel della
famiglia Itanium, x86-64 è basata sul set di istruzioni x86 pertanto permette di eseguire
in modo nativo codice a 32bit. In parole povere, a differenza della cpu Intel Itanium il
processore Opteron esegue non in emulazione applicazioni scritte per processori a 32bit;
per questo motivo, questo processore può essere da subito utilizzato anche con software
non a 64bit, senza negativi impatti sulle prestazioni velocistiche del sistema rispetto
all'utilizzo di un tradizionale processore a 32bit.
L'introduzione dell'architettura x86-64 riprende in buona
sostanza quella dei 32bit avvenuta con le prime cpu Intel 386; in quel periodo, circa 15
anni fa, le applicazioni erano tutte a 16bit e Intel, con la cpu 386, introdusse il
supporto al codice a 32bit, ponendo le basi per il successivo sviluppo di questa
architettura che si è sviluppata sino ai giorni d'oggi.
AMD ha inserito nella cpu Opteron 8 nuovi registri GPR,
general-purpose, che vengono utilizzati in modalità a 64bit e pertanto richiedono la
ricompilazione del codice per poter essere sfruttati. I registri già esistenti sono stati
estesi da 32bit a 64bit, mentre 8 nuovi registri sono stati aggiunti all'unità SSE così
da supportare il set di istruzioni SSE2.
Per poter supportare codice e registri a 32e a 64bit,
l'architettura x86-64 permette al processore di operare in due distinte modalità:
| Modalità |
Sistema
Operativo |
Ricompilazione
codice |
Lunghezza indirizzi |
Operand length |
Registri addizionali |
Numero GPR |
| Long
Mode 64bit |
64bit |
si |
64 |
32 |
si |
64 |
| Long
Mode compatibility mode |
64bit |
no |
64 |
32 |
no |
32 |
| Legacy
Mode |
32 oppure 64bit |
no |
32 - 16 |
32 - 16 |
no |
32 |
La prima è chiamata Long Mode, a sua volta distinta in due
modalità; la seconda è quella Legacy mode. La modalità Long Mode 64bit sfrutta
interamente l'architettura a 64bit e richiede sistema operativo e applicazioni a 64bit;
quella Long Mode Compatibility mode, come il node suggerisce facilmente, richiede sistema
operativo a 64bit ma permette di sfruttare codice a 32bit in modo nativo. Quella Legacy
Mode, infine, fa si che il processore operi come se possedesse una tradizionale
architettura a 32bit.
Lo spaccato del Die della cpu Opteron permette di evidenziare
il quantitativo di cache L2 di ben 1 Mbyte, integrato all'interno del Core; la Cache
occupa circa metà della superficie complessiva del processore. La circuiteria della
memory interface DDR è posizionata in modo da avvolgere letteralmente la cache L2, mentre
il memory controller è posto sotto i 64 Kbytes di cache L1 per istruzioni.
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