什么叫x86架构（什么是x86服务器）

本文目录

• 什么是x86服务器
• x86架构是什么意思
• x86指的是什么
• 什么是x86构架

什么是x86服务器

X86服务器就是采用一系列以“86”为结尾处理器作为CPU的服务器。在现在的服务器市场里，X86价格便宜，兼容性又好。比较适合主中小企业和学校使用。而且咱们国产的X86服务器都很好，如果选择的话，可以看看国产品牌。

扩展资料：

x86服务器使用CISC架构的处理器，类似于人们触摸的台式笔记本电脑。随着英特尔Xeon处理器的不断改进，有传言称x86服务器将占领小型计算机市场。

X86是一种基于CISC（复杂指令集）体系结构的处理器。大多数CPU制造商（如Amd，Intel）生产这种处理器。与具有精简指令结构计算机（RISC）体系结构的PowerPC（如苹果计算机）不同，CISC处理器按顺序执行程序指令，并按顺序执行每个指令中的操作。

x86架构是什么意思

X86就是采用cisc（ComplexInstructionSetComputer,复杂指令架构计算机）架构的处理器．大多数CPU厂商(如AMD,Intel)生产的就是这种处理器．与采用RISC(Reduced...,精简指令架构计算机)架构的PowerPC(如苹果电脑)不同.在CISC处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。诸如IA－32、x86－32、x86－64都是属于x86架构的。如Intel的32位服务器Xeon（至强）处理器系列、AMD的全系列，还有VIA的全系列处理器产品都属于x86架构的。英特尔推出X86架构已满20年了，同486相比，Pentium向前迈进了一大步，而PⅡ的前进步伐则没有这么大了，X86CPU的发展似乎已到了尽头。　　　　英特尔非常清楚，是X86指令集限制了CPU性能的进一步提高，因此，他们正同惠普一道努力开发下一代指令集架构（InstructionSetArchitecture，ISA）：EPIC(ExplicitlyParallelInstructionComputing，显性并行指令计算)。对英特尔而言，IA－64（英特尔的64位架构）是下一个10到15年的架构。新的ISA将使英特尔摆脱X86架构的限制，从而设计出超越所有现有RIS***U和X86CPU的新型处理器。那么EPIC的先进之处在什么地方呢？为什么英特尔会放弃使它成为芯片巨人的X86架构呢？　　　　一、IA－32的问题　　　　我们知道，工程师可以通过提高每个时钟的指令执行数来提高性能，英特尔新的指令集的首要目的在于，让指令更容易解码，更容易并行执行。这样就可以不受限制地开发新型处理器。　　　　但是，对工程师而言，兼容8086的X86指令集一直是必须完成的任务。毕竟，兼容前代产品是使英特尔成长壮大起来的关键因素，而且还可以保护用户原先的投资和使用数以百万计应用软件。既然如此，为什么又要放弃整个X86指令集重新开始呢？X86的不足在什么地方？　　　　（1）可变的指令长度　　　　X86指令的长度是不定的，而且有几种不同的格式，结果造成X86CPU的解码工作非常复杂，为了提高CPU的工作频率，不得不延长CPU中的流水线，而过长的流水线在分支预测出错的情况下，又会带来CPU工作停滞时间较长的弊端。　　　　（2）寄存器的贫乏　　　　X86指令集架构只有8个通用寄存器，而且实际只能使用6个。这种情况同现代的超标量CPU极不适应，虽然工程师们采用寄存器重命名的技术来弥补这个**，但造成了CPU过于复杂，流水线过长的局面。　　　　（3）内存访问　　　　X86指令可访问内存地址，而现代RIS***U则使用LOAD/STORE模式，只有LOAD和STORE指令才能从内存中读取数据到寄存器，所有其他指令只对寄存器中的操作数计算。在目前CPU的速度是内存速度的5倍或5倍以上的情况下，后一种工作模式才是正途。　　　　（4）浮点堆栈　　　　X87FPU是目前最慢的FPU，主要的原因之一就在于X87指令使用一个操作数堆栈。如果没有足够多的寄存器进行计算，你就不得不使用堆栈来存放数据，这会浪费大量的时间来使用FXCH指令（即把正确的数据放到堆栈的顶部）。　　　　（5）4GB限制　　　　这似乎不是问题，但是，在6年前，主流PC只有4MB内存，而目前的绝大部分PC装备了64MB以上的内存，是以前的16倍，所以，在下一个十年，PC内存突破1GB绝对不会令人惊讶，而且目前的大型服务器已经使用了1GB以上的内存，突破4GB内存的情况很快就会出现。　　　　（6）芯片变大　　　　所有用于提高X86CPU性能的方法，如寄存器重命名、巨大的缓冲器、乱序执行、分支预测、X86指令转化等等，都使CPU的芯片面积变得更大，也限制了工作频率的进一步提高，而额外集成的这些晶体管都只是为了解决X86指令的问题。　　　　二、下一代指令集：IA－64　　　　Merced是第一款使用IA－64的处理器，这款CPU具有64位寻址能力和64位宽的寄存器，所以我们称它为64位CPU。由于具有64位寻址能力，它能够使用1百万TB的地址空间，足以运算企业级任务；64位宽的寄存器可以使Merced达到非常高的精度。　　　　粗看起来，Merced很像其他的64位RIS***U：指令的长度是固定的，由一个指令、两个输入和一个输出寄存器组成；指令只对寄存器操作；超标量，具有多个不同的流水线或执行单元，能够并行执行许多指令。那么，Merced的不同点在哪里呢？　　　　（1）显性并行性　　　　尽可能并行工作是提高CPU性能的最佳方法，如果你的CPU每个时钟周期可以执行8个指令，而竞争对手的CPU每个时钟周期只能执行4个指令，那么，他只能制造一个时钟频率是2倍于你的CPU，才能在速度上赶上你。　　　　我们知道，程序分支和指令依赖是造成难以并行执行许多指令的障碍，而Merced采用的方法是让编译器告诉CPU哪些指令可以一起发布并执行。Merced接收来自于编译器的128位包，每个包含有3个40位指令和1个8位模板。每个指令又由3个7位寄存器地址（即可以使用2^7=128个寄存器）、一个6位预测寄存器和13位指令代码，其中，最有趣的莫过于模板。　　　　这个8位模板包含了不同指令间的并行信息，编译器将使用模板告诉CPU，哪些指令可以同时发布。模板也包含了包的结束位，用以告诉CPU这个包是否结束，CPU是否需准备**下两个或更多的包。现在你明白为什么EPI***U的马力如此强劲了吧，高端CPU可以一起执行几个包。由于IA－64架构的64个通用寄存器和64个浮点寄存器（编注：原文如此），使CPU可以同时发布许多指令。　　　　当然，强悍的EPI***U也需要一个强悍的编译器，编译器的工作是检查指令依赖情况，把并行指令放在一起，并重新排序，使执行单元可以很顺畅地工作。　　　　（2）分支预测　　　　在现代CPU中，分支预测的正确率可以达到90％～95％，虽然看起来还不坏，但当预测出错时，CPU就不得不清洗整条流水线。10％的预测出错率会让CPU损失30％的性能，在流水线越长的情况下，性能损失越严重。而Merced的预测机制，可以摆脱大部分分支情况。首先来看RISC/x86CPU怎样处理典型的"IF－THEN－ELSE"分支：　　　　if(i==0)　　　　instruction1;　　　　else　　　　instruction2;　　　　CPU执行过程如下：　　　　比较I是否为0；　　　　如果不相等，则跳到else；　　　　然后执行指令1；　　　　跳到NEXT处；　　　　else:执行指令2；　　　　NEXT　　　　　　在这里，CPU必须判断它去执行ELSE分支呢还是THEN分支。下面再看EPI***U的解决方案：　　　　比较I是否为0；　　　　开始对指令1解码，设定预测寄存器"P1"的预测位；　　　　开始对指令2解码，设定预测寄存器"P2"的预测位；　　　　当I等于0时，寄存器"P1"为真（1），寄存器"P2"为假（0）；　　　　执行所有预测位为真值的指令；　　　　Merced没有跳跃，它一开始就执行所有的分支指令，它具有64个分支预测寄存器，可以被设为真或假，而每个指令中的6位被分配到单独一个预测寄存器中。就上例来说，如果指令1指派给预测寄存器1，预测位被设为：000001。当变量I等于0时，预测寄存器1被设定为"真",只有那些指向预测寄存器为"真"的指令结果才会被执行。　　　　由于所有的分支都能并行执行，Merced所花的时间同只执行单个分支的时间是相同的。其次，你不会再冒预测出错的风险；第三，由于CPU不再跳跃执行，它不会把程序代码分成小块。也就是说，稍前和稍后的程序代码可以打包。Merced能够一起将它们发布，增大并行工作量。这些可以使EPI***U避免通常CPU所出现的分支预测40％的出错情况，从而使性能提高10％～15％，特别是在整数代码部分。　　　　（3）投机装载　　　　你还记得我们上次所说的**Now!和SSE的预取指令吗？它可以使CPU把一个确定的指令在需要前的数十个周期放到一级指令Cache中。同此相对应，投机装载是把所需数据提前数十个周期放到一级数据Cache中。这样就可避免Cache未命中情况的发生，如此一来，较慢的内存访问就不再是一个大问题，因为，CPU几乎不再访问内存，它总是可以在一级Cache中找到它需要的东西。　　　　三、小结　　　　IA－64确实是为提高速度而设计的，使用IA－64指令可以制造一个具有比今天的X86CPU更多执行单元的CPU，它比X86CPU能进行多得多的并行处理工作。那么，Merced会在高端市场扼杀其竞争对手吗？它的设计完美无缺吗？我们将拭目以待。

x86指的是什么

X86指32位cpu。

x86指的是一种cpu的架构因为intel的8086，286，386～586而得名amd开发的大部分cpu也是基于x86架构的。x86架构的特点是cpu的寄存器是32位的，因此也叫32位cpu。

X86的32位体系结构通常称为IA－32，全称为“英特尔体系结构，32位”。它的64位体系结构最早由AMD推出，被称为“AMD64”。后来，它也被英特尔采用，被称为“英特尔64”。也称为“x86－64”、“x64”。

早期英特尔曾以80x86的数字格式命名处理器，包括8086、80186、80286、80386和80486。

因为它以“86”结尾，所以它的体系结构被称为“x86”。由于digital不是注册商标，英特尔及其竞争对手在新一代处理器中使用可注册名称，如奔腾、酷睿和ryzen（由AMD推出）。

值得注意的是，英特尔还推出了IA－64体系结构。尽管名称类似于“IA－32”，但它们完全不兼容，不属于x86指令集体系结构系列。

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32位系统与64位系统的区别：

首先，设计的初衷不同。64位操作系统的最初设计是为了满足在机械设计与分析、三维动画、视频与创作以及科学计算和高性能计算应用等领域需要大量内存和浮点性能的客户的需求。也就是说，它们是高科技人员在行业中使用特殊软件的平台。32位操作系统是为普通用户设计的。

其次，需要不同的配置。64位操作系统只能安装在64位计算机上（CPU必须为64位）。同时，需要安装64位通用软件才能发挥64位（x64）的最佳性能。

32位操作系统可以安装在32位（32位CPU）或64位（64位CPU）计算机上。当然，32位操作系统安装在64位计算机上，其硬件就像一辆“牛车”：64位性能将大大降低。

三是运行速度不同。64位CPU的GPRS（通用寄存器）数据宽度为64位。64位指令集可以运行64位数据指令，也就是说，处理器一次可以提取64位数据（一次只能提取两条指令8字节数据），是32位的两倍（一次需要4条指令，提取4字节数据），理论性能将相应提高一倍。

第四，寻址能力不同。64位处理器的优势还体现在对内存的控制上。因为地址使用特殊的整数，所以ALU和寄存器可以处理更大的整数，即更大的地址。32位CPU和操作系统最多只能支持4GB内存，而64位CPU和操作系统理论上最多只能支持16eb内存（16777216tb）。

总之，64位操作系统必须依靠64位主机硬件“上”的支持和64位通用软件“下”的辅助才能充分发挥64位的优势，而“三位一体”是必不可少的（原因很简单：操作系统只是一个连接操作平台）。

对于64位计算机，可以安装32位操作系统，64位操作系统可以安装32位软件，这是设计上的“向下兼容”，不是64位设计的初衷。

参考资料来源：

百度百科-Intel x86

百度百科-32位 （32位操作系统）

什么是x86构架

简单来说，X86架构就是IBM的个人电脑标准。由于计算机是软件和硬件的综合体，严格来说是指功能构成。包括使用Intel的8086系列CPU及其指令集，总线、接口标准，或与之兼容。最著名的非X86机就是Apple个人电脑，使用Motolor的CPU和Moc OS操作系统。