64 ביט: לא כדאי למהר לשדרג

AMD משווקת מעבדי 64 ביט שולחניים כבר שנתיים. אינטל התחילה לעשות את זה רק בתקופה האחרונה. ל-AMD יש מעבד 64 ביט שולחני ולאינטל עדיין אין. האם זה אומר של-AMD יש יתרון טכנולוגי על אינטל?

AMD הציגה כבר מעבדי Opteron עם שתי ליבות במקום אחת, אבל טרם הציגה מעבד Dual Core שולחני. אינטל עומדת להציג מעבדי פנטיום כפולי ליבה, אבל לא תשיק גירסאות דומות של Xeon עד

השנה הבאה. מה זה אומר?

אינטל הקדימה את AMD בשמונה חודשים עם תהליך הייצור ב-90 ננומטר, אבל תהליך ה-90 ננומטר של AMD נתגלה בסופו של דבר כטוב יותר. עכשיו אינטל מצהירה שתהליך ה-65 ננומטר שלה מוכן, וכי הוא טוב בהרבה. AMD, לכאורה מפגרת אחריה גם הפעם, אבל טוענת שהפיגור קטן מאד. מה ההשלכות? בכתבה זו ננסה להבין את שלוש המגמות הטכנולוגיות הכי מדוברות בתחום המעבדים.

64 ביט: הרבה ביטים, מעט בשר

המעבר של המחשוב השולחני לטכנולוגיית 64 ביט, שהחל לפני כשנתיים עם מעבדי Athlon 64 של AMD, היא מגמה שזוכה לתשומת לב רבה מצד התקשורת והצרכנים. וזאת למרות שלעת עתה חשיבותה פחותה בהרבה משינויים אחרים במיקרו-ארכיטקטורות ובתהליכי הייצור של המעבדים.

עיקרו של השינוי: הגדלת הרוחב הלוגי של האוגרים (Registers) בלב המעבד מ-32 ל-64 ביט. מרוחב האוגרים נגזר מרחב הזיכרון המקסימלי שהמעבד יודע למפות. פריצת מחסום ה-32 ביט היא זו שתאפשר למחשבי PC להשתמש בזיכרון בנפחים גבוהים מ-4GB. לשוק השרתים זו בהחלט בשורה, אבל מתי נפחים כאלו יהיו רלוונטיים

למחשוב השולחני? עוד חזון למועד.

השלב בו אנחנו נמצאים היום עם המעבר ל-64 ביט, מזכיר קצת את המעבר של מעבדי 386 ל-32 ביט מאמצע שנות ה-80 ואילך. גירסת ה-SX של 80386 ידעה לחלק כתובות 32 ביט לשניים, כדי לפנות למרחב זיכרון של 4GB.

פתרון דומה ניתן ליישם גם במעבדים בני ימינו. אבל כבר ב-1985 אפשר היה לראות כיצד מעבד שלא נזקק לפתרון כזה - כמו גירסת ה-DX של אותו מעבד - מציג ביצועים טובים בהרבה. עדיין, מעבדי 386 נשארו על המדף, ללא דורש, במשך כחצי עשור, ולטכנולוגיית המיעון ב-64 ביט עשוי לקרות אותו הדבר.

למעבר ל-32 ביט היה יתרון נוסף שבא לידי ביטוי רק עשור מאוחר יותר, במעבדי פנטיום-פרו ופנטיום 2. האוגרים ברוחב 16 ביט לא הספיקו לפקודות "מורכבות", שכללו גם קוד וגם כתובת זיכרון. המעבר לארכיטקטורת פקודות מבוססת 32 ביט פתר את הבעיה. כמובן שלא היה די בזה, כי רוב התוכנות ממילא היו כתובות ב-16 ביט.

אותו הדבר יקרה גם במעבר ל-64 ביט, אבל המעבדים של AMD בטכנולוגיית AMD64 ומעבדי אינטל בטכנולוגיית EM64T התואמת, אינם מעבדי 64 ביט טהורים. בינתיים, הם מכוונים הרבה יותר נמוך: למיעון זיכרון ב-64 ביט.

איפה 64 ביט יועילו

הכפלת מספר הביטים תגדיל בריבוע את נפח הזיכרון התיאורטי שאפשר להתקין במחשב PC, כלומר עד 16 מיליארד גיגהבייט. לזיכרון בנפח כזה כנראה לא נזדקק במהלך המאה ה-21, אבל סביר להניח

שבתוך שנים מספר נראה איך גבול ה-4GB נפרץ גם במחשוב השולחני.

טכנית, אם דרישות הזיכרון של המחשוב האישי יתפתחו בקצב דומה לזה שראינו ב-10 השנים האחרונות, אז אנחנו לא נצפה ליותר מ-4GB לפני 2013. בהנחה שהקצב יואץ עם הופעת Longhorn, וילווה בירידת מחירים חדות מספיק של רכיבי הזיכרון, זה עשוי לקרות קודם - אבל כולנו נספיק להחליף עד אז לפחות עוד מחשב אחד.

ישנם אמנם מקרים בהם האפשרות לטפל במספרים גדולים (או עם ספרות רבות מאחורי הנקודה), היא חיונית מאוד: יישומים מדעיים, עריכת מדיה, CAD, משחקים ויישומי תלת-מימד אחרים. אבל במיקרו-ארכיטקטורות הקיימות, זה נפתר באמצעות מנועי נקודה צפה (Floating Point) עם אוגרים ייעודיים ברוחב של 64 או 128 ביט, והרחבות SIMD (קיצור של Single Instruction Multiple Data) כמו MMX, SSE ו-3DNow!.

לו עולם המעבדים היה עובר לפני עשור ישירות ל-64 ביט, ייתכן שלא היה צורך בפתרונות הללו. המציאות היא שהמעבר היה ל-32 ביט, וישנם היום פתרונות יעילים שזוכים לתמיכה רחבה. עולם התוכנה לא ישתנה בין לילה כדי להחליף אותם בפתרונות חדשים שמבוססים על קוד 64 ביט.

מי שזקוק להוכחה, יכול למצוא אותה במעבדי איטניום של אינטל. אלו מעבדי 64 ביט "טהורים", שכדי להריץ יישומי 32 ביט רגילים נאלצים להריץ שכבת אמולציה שפוגעת בביצועים שלהם. מכיוון שיש מעט מדי יישומים 64 ביט אמיתיים עבורם, הם לא מצליחים להתרומם.

אז בשביל מה זה טוב?

חברות תוכנה מעטות, בעיקר מפתחות משחקים כמו EPIC, אמנם מעודדות את המעבר ל-64 ביט. מיקרוסופט כבר הציגה גירסת 64 ביט של Windows XP, עם דרייברים שאיפשרו להשוות אותה לגירסת 32 ביט של מערכת ההפעלה. אבל מבחנים השוואתיים ראשונים שנערכו הוכיחו שפלטפורמת 64 ביט שמבוססת על המערכת הזו, לא משפרת את הביצועים למרות צריכת הזיכרון הגבוהה כדי 70 אחוז, שמייקרת את הקונפיגורציה בכ-1,000 דולר במקרה הטוב.

לכן, אפילו לגיימרים תאבי ביצועים אין בינתיים מה לחפש ב-64 ביט. בסכום הכסף הזה אפשר לרכוש מעבד חזק יותר, את המאיץ הגרפי הכי משוכלל, והשיפור יהיה מיידי ומורגש היטב - לא רק הבטחה תיאורטית לעתיד. כשהטכנולוגיה תבשיל, ויהיו (אולי) יישומי 64 ביט שיציגו ביצועים טובים משמעותית, השוק בוודאי לא יישאר אדיש. לעת עתה, אנחנו רחוקים מהמצב הזה.

אז לשם מה AMD טרחה לשלב תמיכת 64 ביט במעבדי Athlon? משום שזה לא ייקר אותם, אבל מכר אותם טוב יותר. אינטל, משיבה לה בימים אלה באותו מטבע - היא משלבת תמיכת 64 ביט גם במעבדי פנטיום 4 וגם במעבדי סלרון, בולעת את גאוותה אחרי שהבטיחה שלא יהיה בזה צורך לפני 2010. כנראה שהיא צדקה בהערכה הזו, אבל אם זה מוכר אז שיהיה.

בכתבה הבאה: מעבדים מרובי ליבה