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2005/06/27 05:30 更新

x64の3つの動作モードを知る (1/2)

x64が持つ3種類の動作モード、「レガシーモード」「互換モード」「64ビットモード」について解説する(特集：64ビットコンピューティング最前線）。

C MAGAZINE 2005年6月号より転載

x64の3つの動作モード

x64は、大きく分けて、

• レガシーモード
• 互換モード
• 64ビットモード

の3種類の動作モードがあります。

　ごく簡単に説明すると、レガシーモードは従来のPentium4やAthlon XPなどと同様に32ビットプロセッサとしてふるまうモードで、互換モードはカーネルレベルでは64ビットプロセッサとしてふるまいながらも、アプリケーションからは32ビットプロセッサとして見えるモードです。そして最後の64ビットモードは、カーネルとアプリケーションの両方から64ビットプロセッサとして見えるモードになります。

　実際には、レガシーモードにおいて従来のx86プロセッサと同じくリアルモード、仮想x86モード、プロテクトモードがあるので厳密にはもっと多くのモードが存在するといえますが、32ビットプロセッサの特徴と64ビットプロセッサの特徴に注目すると上記の3種類になるでしょう（Table 2）。

　ちなみに、64ビットの機能が使われる「互換モード」と「64ビットモード」を総称して、「ロングモード」（AMDが使う呼び方）、または「IA-32eモード」（インテルが使う呼び方）と呼ぶことがあります。

　これら3種類のモードのうち、アーキテクチャ的にもっとも美しいのは、やはり64ビットカーネル上で64ビットアプリケーションを動かす「64ビットモード」ですが、32ビットカーネルや32ビットアプリケーションも「レガシーモード」「互換モード」でたいていの場合、問題なく動作させることができます。

レガシーモード

　従来の32ビットOS上で従来の32ビットアプリケーションを利用する場合に用いられるモードです。このモードでは、既存のコードにいっさい変更を加えることなく、32ビットと16ビットのアプリケーションで優れたパフォーマンスを発揮させることができる一方、このモードでは64ビット拡張の利点を生かすことはできません。

　しかし、4Gバイトを超えるメモリを必要としないようなアプリケーションでは、64ビットソフトウェアへの移行は必ずしも最適な方策とはかぎりませんし、その場合はワークステーションのアップグレードによって既存のソリューションを強化するという考え方があります。とくに、3〜5年使用しているワークステーションを交換するのであれば、単にハードウェアプラットホームをアップグレードするだけでも、パフォーマンスが十分に向上する可能性があります。また、マネージャビリティの強化と消費電力の節約によってTCO（Total Cost of Ownership：コンピュータシステムの導入や維持および管理などにかかる費用）を削減できるなど、各種の新たなテクノロジのメリットが得られます。

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