64ビット対応プロセッサを3分で理解する：64ビットコンピューティング最前線

64ビット対応プロセッサの種類はそれほど多くない。今後のPCやワークステーションの世界で有力視されているものをリストアップしてみた。

[C MAGAZINE]

C MAGAZINE 2004年10月号第3特集「64ビットコンピューティング」より転載

64ビット対応のプロセッサ

現在、発売または発表されている64ビット対応の主なプロセッサはTable 4に示すとおりです。なかでも、今後のPCやワークステーションの世界（組み込み型のコンピュータを除く）で有力視されている64ビット対応のプロセッサは「Intel Itanium/Itanium2」「AMD Athlon64/64FX」「AMD Opteron」「Intel EM64T搭載のXEON」「IBM PowerPC」といわれています。

Table 4 主な64ビット対応プロセッサと参考URL プロセッサ URL Intel Itanium/Itanium2 インテル　Itanium2 プロセッサ・ファミリ AMD Opteron AMD Opteron™ AMD Athlon64/64FX AMD Athlon™ 64 Intel XEON（EM64T） Intel® Extended Memory 64 Technology (EM64T) IBM PowerPC G5 2003年6月24日のニュースリリース HP PA-RISC 2004年4月6日のニュースリリース Sun UltraSPARC UltraSPARC プロセッサ MIPS64 5K/20K ミップス・テクノロジーズ

Intel Itanium/Itanium2

　Intel Itanium/Itanium2プロセッサ（アイテニアムと読みます）は、インテルの新しいアーキテクチャ（IA-64）が採用された、主にサーバおよびワークステーション向けの64ビット高性能プロセッサです。

　128個の膨大なレジスタセットを持ち、1つの命令の中に複数の命令をバンドルして同時に高速実行する機構（EPIC）を持っているのが特徴です。従来の32ビット（IA-32）アーキテクチャとの互換性については、ソフトウェアエミュレーションを介しての対応が前提とされています。

AMD Athlon64/64FX、Opteron

　AMD Athlon64/64FXは、AMD64と呼ばれる従来の32ビットプロセッサに64ビットの機能を加えるといった形をとっています。そのため、現在主流の32ビットアプリケーションはもちろんのこと、将来の64ビットをも見すえた、現時点でもっとも互換性の高いプロセッサとして話題を呼んでいます。

　また、AMD Opteronは、AMD64の機能を持った、主にサーバ/ワークステーション向けのマルチコア対応のプロセッサという位置づけです。

Intel EM64T搭載のXEON

Intel EM64T搭載のXEONは、一般的な市場ではいまだ32ビットアーキテクチャのニーズが高い（32ビットシステム上で動作する資産が多い）という状況や、OSを開発しているマイクロソフトの思惑などなど、さまざまな事情からAMD64のあとを追う形でItanium/Itanium2とは別に投入されることになりました。EM64T搭載のXEONは「Intel Extended Memory 64 bit Technology」という機能を持たせた、いわばIA-32の64ビット拡張版です［注1］。

　EM64Tは、SSE3という特殊な命令セットを含んでいます。また、IA-32eモード用にレジスタセットも汎用とSSE用がそれぞれ8個ずつ拡張されていますが、このテクノロジが搭載されたXEONプロセッサは基本的にAMD64と互換性があります。つまり、AMD64向けに開発された64ビットアプリケーションを走らせることができます。

［注1］マイクロソフトは、AMD64とEM64Tを合わせて「x64（64ビットエクステンション）と呼んでいます。

IBM PowerPC

　IBM PowerPCは、最新のアップルマッキントッシュに採用されています。IBMのPOWERアーキテクチャに基づくこのプロセッサは、高性能サーバやスーパーコンピュータに使われている最先端の技術を、デスクトップで手軽に利用できるようにといった理念で設計されました。

　また、PowerPCシリーズでつちかったテクノロジは、近い将来の家庭用コンシューマゲーム機で多く用いられるといわれています。

HP PA-RISC

　HP PA-RISCは、ヒューレットパッカード社の64ビットプロセッサです。主に同社のUNIXワークステーションへ採用されており、PA-7000ファミリ、PA-8000ファミリとPA-9000があります。先に紹介したインテルの新アーキテクチャ（IA-64）は、このPARISCシリーズとIA-32の両方の上位互換となっています。

Sun UltraSPARC

　Sun UltraSPARCシリーズは、サンマイクロシステムズのサーバ/ワークステーション向け64ビットプロセッサです。用途別に、UltraSPARC IIIi、III Cu、IIeなどいくつかの種類が用意されています。