x86とx64の比較

x86とx64の最も重要な違いは、前者が32ビットアーキテクチャで、後者が64ビット命令セットアーキテクチャであることです。命令セットアーキテクチャ（ISA）は、あらゆるCPUに適用される非常に重要な用語である。命令、メモリアドレス、レジスタ、その他CPUアーキテクチャの多くの部分は、ISAによって規定されている。その後、さまざまな拡張が行われ、2000年にAMDはAMD64という名称でx86命令セットを64ビットに拡張する仕様を策定した。その後、インテルなど他社が仕様を実装し、x64という名前で識別されるのがAMD64である。

x86ユニット（x86）は何ですか？

x86は、有名な8086プロセッサを使ってインテルが導入した命令セットアーキテクチャです。1978年、インテルは16ビットプロセッサである8086を発表しました。その後、80186、80286、80386、80486などさまざまなプロセッサを発表しましたが、いずれも8086プロセッサで使われたオリジナルの命令セットと下位互換性がありました。これらのプロセッサはすべて86で終了したため、命令セットアーキテクチャはx86と名付けられた。 80386の登場により、x86命令は32ビットシステムへと拡張された。ここでいう32ビットとは、レジスタ、メモリバス、データバスのすべてが32ビットであることを意味する。その後、Pentiumプロセッサは、Pentium I、Pentium II、Pentium III、Pentium IVと登場し、いずれも32ビットアーキテクチャを踏襲していた。しかし、x86アーキテクチャには、MMX、SSE、SSE2といった命令が追加されるなど、さまざまな拡張機能が登場した。このほかにも、さまざまな改良が施されました。その後、x86の命令セットは64ビットに拡張され、これ以降、x64と呼ばれるようになったが、これについては次項で述べる。要約すると、一般にx86は、8086プロセッサで登場した16ビットアーキテクチャから進化した32ビットアーキテクチャを指す。

8086プロセッサ

x64ユニット（x64）は何ですか？

32ビットでは232通りの値しか表現できないため、メモリアドレスはその数に制限される。232バイトは4GBに相当するので、x86のアドレス可能なメモリは最大4GBに制限される。この問題を克服するためにx86アーキテクチャはさらに拡張されてきた。 AMDは2000年頃にそうした仕様を取り入れ、x86アーキテクチャを64ビットに拡張している。.これはAMD64という名前で発売されました。x64はこのAMD64アーキテクチャの別称です。このAMD64またはx64アーキテクチャは、x86_64とも呼ばれ、64ビットアーキテクチャでは、すべてのレジスタが64ビット化され、メモリバス、データバスも64ビット化される。AMDK8は、この64ビットアーキテクチャを実装した最初のプロセッサである。このアーキテクチャは、後にインテルが採用することになる。Intel Core 2から、Intelはこのアーキテクチャをプロセッサに採用するようになった。現在、Core i3、Core i5、Core i7など、すべてのインテル・プロセッサーはこのx64アーキテクチャを採用しています。このx64アーキテクチャは、古いx86命令セットとの後方互換性が保たれていることが重要です。

64ビットプロセッサー

x86ユニット（x86）とx64(エックス64)の違い

-x86は1978年頃、x64は2000年頃に登場しました。

-x86は有名なインテル8086プロセッサーに由来しており、そのためx86はインテルによって導入された。しかし、x86の拡張版として登場したx64は、AMDが導入したものである。

-x86アーキテクチャは32ビットです。(x64アーキテクチャは64ビットです（オリジナルのx86プロセッサは16ビットでしたが、後のプロセッサで32ビットに拡張されました）。

-x86命令セットアーキテクチャのプロセッサは、32ビットのレジスタ、32ビットのメモリバス、32ビットのデータバスを備えているわけです。しかし、x64は64ビットのレジスタ、64ビットのメモリバス、64ビットのデータバスを備えている。

-x86では、アドレス指定可能な最大メモリは4GB（232バイト）までとされています。しかし、x64システムでは、この制限は264バイトと非常に大きくなっています。

-x64はx86の拡張版であり、古いx86よりはるかに改良され、より強力になっています。

-x64システムでは、レジスタに格納できる値は、x86ベースのレジスタに格納できる値よりも大きくなっています。この場合、x86のように複数のレジスタを使って値を分割して格納する必要がないため、結果としてx64はより大きな整数の計算をより高速に処理することができるのである。

-x64は、データバスに沿ってより大きなデータサイズの並列転送を可能にします。つまり、64ビットのデータバスでは64ビットの並列転送が可能だが、32ビットのバスを持つx86アーキテクチャでは32ビットしか並列転送できないのだ。

概要

x86とx64の比較

x86は32ビット、x64は64ビットの命令セットアーキテクチャで、x86アーキテクチャのレジスタ、メモリバス、データバスは32ビット、x64は64ビットである。x86は、Intelが8086プロセッサで導入した16ビットプロセッサで、その後32ビットに拡張された。その後、AMDは既存のx86アーキテクチャを拡張してx64アーキテクチャを発表し、このx64はx86命令セットと完全な後方互換性を持っている。

1. インテル8086 (CC by-SA 3.0) Appalosaより
2. アパローザの64ビットプロセッサー（CC比3.0）