64ビットアーキテクチャとは? わかりやすく解説

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64ビットアーキテクチャ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/02/14 02:30 UTC 版)

64ビット」の記事における「64ビットアーキテクチャ」の解説

64ビットプロセッサは、1960年代から一部スーパーコンピュータ使われており、1990年代初期からRISCベースワークステーションサーバ使われてきた。2003年には、x86-6464ビットPowerPCプロセッサ登場しそれまで32ビット主流だったパーソナルコンピュータ市場でも64ビットCPU使われるようになった。 他のビット数のプロセッサ同様にプロセッサ内部ビット数と、プロセッサ外部データバスアドレスバスビット幅は、異な場合がある。通常オペレーティングシステム (OS) を含めてソフトウェア観点では内部論理)、物理配線などの観点では外部物理)が重要である。 例えPentium Proは、プロセッサ内部32ビットだが、外部アドレスバス36ビット幅、外部データバス64ビット幅で、浮動小数点ユニット80ビットである。また一部16ビットプロセッサ例えMC68000)は、外部バス16ビットだが、内部一部32ビット能力があることから、「16/32ビットプロセッサ」などと呼ばれていた。他にも、コンピュータ命令セットにおける命令サイズや、何らかのデータ例えば、64ビット倍精度浮動小数点数など)のサイズ指して使われる一般には「64ビットコンピュータ・アーキテクチャと言えば整数レジスタ64ビット幅で、64ビット整数データを(内部的に外部的にも)サポートしていることを意味するが、どの観点ビット数なのかは要注意である。 一般的なアプリケーションでは32ビットCPUでも64ビットCPU同等速度であることが多いため、64ビットCPUではメモリ搭載量大幅に増やせることにメリットがあると言える

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64ビット・アーキテクチャ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/11/19 08:15 UTC 版)

R4000」の記事における「64ビット・アーキテクチャ」の解説

64ビットモードでは、汎用レジスタ全て64ビット幅となり、アドレス関連する情報格納するCP0レジスタ64ビット化された。各種演算64ビット版用意されている。メモリ管理ユニット (MMU) は48エントリのTLB使って仮想アドレスから物理アドレスへの変換を行う。仮想アドレス空間64ビットとなっているが、実はフラットではない(右図参照)。実際に40ビット、すなわち1TBの仮想記憶空間しか実装ていないそれ以外ビットゼロであることを確認するだけとなっている。物理アドレス36ビットで、物理メモリ空間は64GBまでとなっている。また、特筆すべき特権モードとしてカーネルモードユーザモード中間のスーパーバイザモード導入された点である。この図の中で xkphys は説明が必要であろう。xkphys は物理空間TLB使わずマップしているが、サイズ物理空間 64GBよりもずっと大きい。これは、従来の kseg0 と kseg1 を拡張したものであり、キャッシュコヒーレンシ後述)をどういう方式で保つかによって物理空間多重マップしているためである。xkphysにカーネルをおく場合キャッシュコヒーレンシ方式プロトコル)によってアクセスすべきアドレス異なる。

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