黎明中的64位 Win XP64位与32位性能对比(1)

　　自从2000年微软推出全新的家用操作系统“Windows  XP”至今，五年已经过去了，沉寂已久的市场即将面对又一次巨大的变革，这就是长期以来一直被人们传说得沸沸扬扬的微软下一代家用电脑操作系统，代号为“Longhorn”，而最终被微软命名为“Windows Vista”的64位操作系统。

　　64位系统在运行传统的32位Windows XP时性能究竟有多大的提升？同样的硬件平台在运行64位的Windows XP时会有什么样的表现？英特尔的64位平台和AMD的硬件平台在运行同样的测试程序时，哪一个能够得到更高的分数？

　　在本期的《封面故事》中，我们除了将向您全方位地介绍64位系统的知识和微软最新的64位操作系统“Windows Vista”之外，我们还特意搭建了4个分别由英特尔和AMD处理器组成的不同的64位硬件平台，使用Sandra2005等专业测试软件对64位系统和32位系统的性能进行了测试比较，带您深入体验64位系统与32位系统的异同。

　　当您在欣赏令人惊心动魄的科幻大片《星球大战前传III》的时候，您是否想到，我们所看到的这一幕幕亦真亦幻、惟妙惟肖的画面，都出自AMD最新的64位通用计算平台，正是这一平台的低价格与高性能保证了影片的大获成功。

　　今年5月19日，全球影迷期待的《星球大战》系列电影——《星战前传III：西斯的复仇》在全球公映，这部世界电影史上最负盛名的科幻片再次把科幻电影奇才导演乔治·卢卡斯想像的诡异空间展现在全世界面前。

　　2002年5月19日，《星战前传II：克隆人进攻》首映当天即收入8000万美元票房，最终的总票房是3.11亿美元；而在1999年5月19日首映的《星战前传：魅影危机》同样达到了6500万美元，最终票房为4.31亿。从此，5月19日便成了卢卡斯的幸运日。

　　是什么造就了乔治·卢卡斯和《星球大战》系列电影？是数字技术。事实上，正是乔治·卢卡斯在1977年执导的《星球大战》中前所未有地大规模运用电影特技，开创了崭新的电影天地，彻底改变了好莱坞对于科幻电影的否定态度。卢卡斯也抛开传统的胶片方式，全部影像都用“0”和“1”来记录和表现。这一次他尝试将后期处理工作从昂贵的专用图形工作站转向基于AMD 64处理器的通用服务器平台，结果电影制作速度明显提升，而且花费不多。《星战前传III》的后期制作总共做出了大约6800个镜头，这个数字让乔治·卢卡斯有充分的制片空间来“为所欲为”，最后卢卡斯从中精选了2200个镜头。而在《星战前传II》中，卢卡斯仅仅做出了4500个镜头。借助64位计算的速度优势，卢卡斯丰富了很多电影细节，激光剑的反光以及黑武士那可以当镜子的黑面具等，这些正是64位计算所带来的前所未有的创造力和魅力所在。

　　64位的发展历程

　　我们知道，x86结构在1981年随着IBM PC-XT个人电脑的中央处理器——Intel8086进入了人类的世界，这颗在当时拥有优秀性能和低廉价格的处理器，是一颗真正16位的微型处理器。英特尔随后发布的80286也是一颗16位的x86结构处理器，它采用16位的x86指令系统，但拥有更为先进的保护模式指令集。很快，PC的发展就使英特尔觉得有必要推出基于32位x86指令集的CPU——80386。从此以后的10多年间，80486、80586(Pentium)、80686(Pentium 2)、Pentium 3直到Pentium 4，英特尔一直牢牢占据着个人电脑发展路程上的核心地位。32位的x86架构也经历了10多年的风雨，过去20年中，x86以无可比拟的性能价格比优势成为计算平台的标准。x86系统以每年超过1亿台的装机量和90%以上的市场占有率被用户广泛认可，同时开放平台的良性竞争环境也推动着x86派的技术发展远远超过RISC体系。

微软操作系统发展史

　　x86产品已经从最初的PC机走入了工作站、服务器领域，大有取RISC而代之、统一计算天下的态势。在这个过程中，惟一阻碍x86进入高端企业市场的，就是x86仍然基于32位技术——对于高端的企业级服务器与工作站应用无能为力。伴随着企业计算应用的发展，64位应用越来越广泛，令x86向64位扩展势在必行，也成为统一64位计算标准的希望。与此同时，在个人、商务和移动计算领域，32位计算也渐渐开始显得力不从心，不管出于技术还是竞争需要，32位的时代已经渐渐开始过去了。

　　企业市场传统上一直是RISC厂商和Unix的天下，英特尔虽然一直想打进去并获得与在个人电脑市场上同样的成功，但却迟迟未能如愿。因此，英特尔单独发布了专为64位市场而定做的IA-64架构以及相关的64位指令规格，并发布了名为Itantium(安腾)的企业级64位处理器。安腾确实是高性能的处理器，但是它的IA-64并不兼容x86-32指令集，也就是说个人电脑的应用程序并不能在安腾上运行，这样，大众用户实际上是被英特尔划到了64位的界外。

32位程序可在64位windows下运行

　　不过，这正好给了AMD一个大好的机会，使其可以自己研发处理器架构并与英特尔分庭抗礼。虽然机会的出现犹如白驹过隙，但AMD牢牢抓住了它，研发出了自己的64位处理器架构，命名为x86-64。从这个名字我们就能看出，AMD的64位指令系统是从x86扩充而来的，并且，AMD让新的64位处理器兼容以往的32位指令集。也就是说，AMD的新处理器不但是一颗64位处理器，同时也是32位的。AMD成功了，它发布的Opteron处理器迅速被市场所接受，在一年之内，AMD推出了3个系列的64位处理器：面向服务器和工作站的Opteron系列；面向发烧友和顶级个人电脑的Athlon FX系列和面向高性能、低价格桌面电脑的Athlon 64系列。

　　要实现64位计算，光有硬件还是不够的。表面看来，64位操作系统似乎是刚出现不久的新事物，实际上，微软早在2001年就推出了Windows 2000 DataCenter的64位版本，是为英特尔安腾服务器推出的IA-64架构的操作系统，不能运行在个人电脑上。到了2003年，Windows Server 2003推出了四个版本，分别是专业版、Web服务器版、企业版和数据中心版；其中企业版和数据中心版都有32位和运行于安腾之上的64位两个版本，同时Windows XP也有64位的安腾工作站版，应该说微软在64位的路上是先行者。但是奈何素来所向披靡的Wintel联盟这次也犯了一个不大不小的错误：不能向下兼容32位应用。因此，在这个32位应用仍然占据主导地位的时代，这种纯64位的处理器和操作系统还难以被大众所接受。

　　正是因为上述原因，现在大家普遍认为64位时代是从x86领域出现64位计算才真正开始的。