Möglicherweise haben Sie die Begriffe x86, x64 und ARM schon einmal gehört, wenn Sie über die Architektur von Computerprozessoren gesprochen haben. Aber was genau bedeuten diese Begriffe und was ist der Unterschied zwischen ihnen?
In diesem Artikel wird Bardimin kurz erklären, was eine Prozessorarchitektur ist, dann werden wir die drei heute am häufigsten verwendeten Architekturen vergleichen und gegenüberstellen: x86, x64 und ARM. Wir werden uns auch die Vor- und Nachteile der einzelnen Architekturen sowie Anwendungen und authentische Beispiele dafür ansehen.
Was ist eine Prozessorarchitektur?
Die Prozessorarchitektur ist ein Konzept, das die Funktionsweise eines Computerprozessors beschreibt, einschließlich der von ihm unterstützten Befehle, Register, Busse und Betriebsmodi. Die Architektur des Prozessors wird auch als Befehlssatz bezeichnet, da sie bestimmt, welche Arten von Anweisungen der Prozessor verstehen und ausführen kann. Diese Anweisungen sind in der Regel in Maschinensprache geschrieben, bei der es sich um einen Binärcode handelt, der aus den Zahlen 0 und 1 besteht.
Die Prozessorarchitektur ist sehr wichtig, um die Leistung, Kompatibilität und Effizienz eines Computers zu bestimmen. Die Leistung gibt an, wie schnell der Prozessor eine Aufgabe erledigen kann. Die Kompatibilität gibt an, wie gut der Prozessor mit anderer Hardware und Software interagieren kann. Effizienz gibt an, wie effizient der Prozessor Ressourcen wie Strom und Arbeitsspeicher nutzt.
Im Laufe der Computergeschichte wurden viele Arten von Prozessorarchitekturen entwickelt, aber die drei beliebtesten und relevantesten sind heute x86, x64 und ARM. Schauen wir uns jeden von ihnen genauer an.
Was ist x86?
x86 ist eine Prozessorarchitektur, die erstmals 1978 von Intel mit der Einführung des 8086-Prozessors entwickelt wurde. Der Name x86 ergibt sich aus der Tatsache, dass alle Intel-Prozessoren, die auf den 8086 folgen, Namen haben, die mit der Zahl 86 enden, z. B. 80186, 80286, 80386 und 80486. Andere Prozessorhersteller übernahmen später die x86-Architektur wie AMD, VIA und Cyrix.
Die x86-Architektur ist die weltweit am weitesten verbreitete, insbesondere für Personal Computer (PCs) und Server. Die x86-Architektur unterstützt eine Vielzahl von Betriebssystemen wie Windows, Linux, macOS und andere. Die x86-Architektur unterstützt auch viele beliebte Anwendungen und Spiele, da sie eine große Benutzerbasis und eine lange Geschichte hat.
Die Vorteile der x86-Architektur sind:
- Hohe Leistung, da er viele Befehle pro Taktzyklus (IPC) ausführen kann.
- Breite Kompatibilität, da x86-basierte Hard- und Software problemlos ausgeführt werden kann.
- Hohe Flexibilität, da verschiedene Betriebsmodi unterstützt werden können, z. B. Real-Modus, geschützter Modus und virtueller Modus.
Die Nachteile der x86-Architektur sind:
- Geringer Wirkungsgrad, da es viel Strom und Speicher benötigt, um zu funktionieren.
- Hohe Komplexität, da es viele Anweisungen, Register und Funktionen hat, die schwer zu erlernen und zu optimieren sind.
- Hohe Einschränkung, da es eine begrenzte Register- und Busgröße von 32 Bit hat.
Was ist x64?
x64 ist eine Prozessorarchitektur, die eine Weiterentwicklung von x86 ist, die erstmals 1999 von AMD mit der Einführung des Athlon 64-Prozessors entwickelt wurde. Der Name x64 kommt von der Tatsache, dass diese Architektur eine größere Register- und Busgröße von 64 Bit unterstützt. Die x64-Architektur wurde später von Intel mit der Einführung des Pentium-4-Prozessors übernommen. Die x64-Architektur wird auch als x86-64, AMD64 oder Intel 64 bezeichnet.
Die x64-Architektur ist die am weitesten verbreitete Architektur für moderne Computer, sowohl für PCs als auch für Server. Die x64-Architektur unterstützt die gleichen Betriebssysteme, Anwendungen und Spiele wie x86, kann aber auch 64-Bit-basierte Betriebssysteme ausführen. Die x64-Architektur kann auch Hardware und Software auf Basis von 32 Bit im Kompatibilitätsmodus ausführen.
Die x64-Architektur bietet folgende Vorteile:
- Höhere Leistung, da er mehr Befehle pro Taktzyklus (IPC) ausführen und auf mehr Speicher zugreifen kann.
- Höhere Effizienz, da der Speicherzugriff reduziert und die Systemsicherheit und -stabilität verbessert werden kann.
- Geringere Einschränkung, da größere Register- und Busgrößen, d.h. 64 Bit, unterstützt werden können.
Die Mängel der x64-Architektur sind wie folgt:
- Geringere Kompatibilität, da keine Hardware und Software ausgeführt werden kann, die auf 16 Bit oder niedriger basieren.
- Höhere Komplexität, da es mehr Anweisungen, Register und Funktionen zum Erlernen und Optimieren gibt.
- Geringere Flexibilität, da niedrigere Betriebsmodi, wie z. B. der Realmodus, nicht unterstützt werden können.