Intel Explores Transition to 64-Bit-Only x86S Architecture（Tom's Hardware）
Intel、新「X86-S」アーキテクチャで8086互換を切り捨て（Impress PC Watch）
16bit／32bitサポートの“終息”でより高性能なCPUを――Intelが64bitオンリーの「X86-Sアーキテクチャ」の仕様を初公開 意見募集中（ITmedia）
Envisioning a Simplified Intel Architecture（Intel）
Intel 64 architectureが登場し20年になり、現在では主流の動作モードとなっている。例えば、MicrosoftはWindows 11で32-bit版の出荷を取りやめている。またIntelのファームウェアも非UEFI64 operating systemをサポートしない。32-bitアプリケーションはまだ動作させることができるが、16-bitアプリケーションのNatvieな対応は停止されている。
このような環境は、Intelは同社のハードウェアおよびソフトウェアを単純化できるという機会であると考えている。現在の主要なOSにおいては、Legacy modeはCPUを64-bit modeにbootstrapする以外に、役には立っていない。なばらこの滅多に使われないものを削除し、シンプルな64-bit mode-onlyのアーキテクチャにできないだろうか？
これが、現在Intelがx86S (for simplifaction)として研究・開発を行っている64-bit mode onlyのアーキテクチャである。
Intel、新「X86-S」アーキテクチャで8086互換を切り捨て（Impress PC Watch）
16bit／32bitサポートの“終息”でより高性能なCPUを――Intelが64bitオンリーの「X86-Sアーキテクチャ」の仕様を初公開 意見募集中（ITmedia）
Envisioning a Simplified Intel Architecture（Intel）
Intel 64 architectureが登場し20年になり、現在では主流の動作モードとなっている。例えば、MicrosoftはWindows 11で32-bit版の出荷を取りやめている。またIntelのファームウェアも非UEFI64 operating systemをサポートしない。32-bitアプリケーションはまだ動作させることができるが、16-bitアプリケーションのNatvieな対応は停止されている。
このような環境は、Intelは同社のハードウェアおよびソフトウェアを単純化できるという機会であると考えている。現在の主要なOSにおいては、Legacy modeはCPUを64-bit modeにbootstrapする以外に、役には立っていない。なばらこの滅多に使われないものを削除し、シンプルな64-bit mode-onlyのアーキテクチャにできないだろうか？
これが、現在Intelがx86S (for simplifaction)として研究・開発を行っている64-bit mode onlyのアーキテクチャである。
このx86Sにおける変更点についてはImpress PC Watchが日本語で箇条書きでまとめてくれている。
・・・が私自身がソフトウェアにはさっぱり明るくないので、理解が追いついていない。
64-bit mode onlyとし、現在ではほぼ使用頻度が激減したレガシーモードを廃止することでアーキテクチャの構造の単純化を狙ったものがx86Sとなる。Opteronでx86が64-bitモードの対応を果たしたのが2003年で、現在はちょうどそれから20年である。32-bitアプリケーションを動作させるCompatibility modeは残されるようであるが、いよいよレガシーを捨て、64-bitに完全移行するとなると感慨深いものがある。
この記事へのコメント
要はレガシーモードの実装だけを削除するってことね
現状困る人ほぼいないと思うし良いのでは
現状困る人ほぼいないと思うし良いのでは
2023/05/23(Tue) 07:54 | URL | LGA774 #-[ 編集]
命令セットが単純化すればハード実装も単純化できるし
肥大したデコーダもある程度単純化できればCPUの、そしてシステム全体の省電力にも繋がる
16/32bitは動かしたければソフトウェアエミュでなんとかなるだろうし、いい機会でしょう
肥大したデコーダもある程度単純化できればCPUの、そしてシステム全体の省電力にも繋がる
16/32bitは動かしたければソフトウェアエミュでなんとかなるだろうし、いい機会でしょう
2023/05/23(Tue) 08:16 | URL | LGA774 #-[ 編集]
16ビットや32ビットのOSが使えないだけ、それもサポートするOSは64ビットのWindowsのみとしているマザーボードしかない現状なのだから、何も困ることはないでしょう。
2023/05/23(Tue) 08:31 | URL | LGA774 #-[ 編集]
古いアプリ使い続けてる人は残念だろうけどそこら辺はAMDとか使ってすみ分けられそう、Intelって結構カツカツな状態だから性能上げるために設計を刷新したいんだろうね
2023/05/23(Tue) 09:17 | URL | LGA774 #-[ 編集]
なんか、激しい違和感を感じますね。
Intelの元々推し進めていた64bitは95年あたりに発表したItanium ISA-64でオワコンになりましたね。
ISAでAMDをはじめとしたx86互換メーカーを駆逐しようとしたのかもしれませんが。
それに対して、16bit 32bitの旧来x86系互換を保ちつつ64bit拡張したAMD 64とそれ次準じた Athlon 64/OpteronがAMD/MSサポートで発表されて民生PC含めたWindows系の64bitのドアがこじ開けられ。
Intel 64は、敗北の末AMD 64を逆輸入したようなもの。細かいところの差異はあれ。
過渡期を終えLegacy modeを捨て去るだけならよいが。よからぬことを考えてないかちょっと心配。
Intelの元々推し進めていた64bitは95年あたりに発表したItanium ISA-64でオワコンになりましたね。
ISAでAMDをはじめとしたx86互換メーカーを駆逐しようとしたのかもしれませんが。
それに対して、16bit 32bitの旧来x86系互換を保ちつつ64bit拡張したAMD 64とそれ次準じた Athlon 64/OpteronがAMD/MSサポートで発表されて民生PC含めたWindows系の64bitのドアがこじ開けられ。
Intel 64は、敗北の末AMD 64を逆輸入したようなもの。細かいところの差異はあれ。
過渡期を終えLegacy modeを捨て去るだけならよいが。よからぬことを考えてないかちょっと心配。
2023/05/23(Tue) 09:41 | URL | のじろ #-[ 編集]
個人的にはIA-64に成功して欲しかった。VLIWは振るわなかったけど、命令を分解してOoO実行するとか出来たはずだし、多少レガシーを切り捨ててもプリフックスだらけの命令セットは嫌だ。
2023/05/23(Tue) 09:48 | URL | LGA774 #-[ 編集]
16/32bitはVMで動かせばよいのだし、過去の組み込み用途はARMに移行で良いのでは無いでしょうか。
2023/05/23(Tue) 10:12 | URL | LGA774 #-[ 編集]
impressよりもITmediaの方が分かりやすいかも
https://www.itmedia.co.jp/pcuser/articles/2305/22/news123.html
https://www.itmedia.co.jp/pcuser/articles/2305/22/news123.html
2023/05/23(Tue) 10:33 | URL | LGA774 #-[ 編集]
まあ実際にこの規格を生かした製品が手に入るのは10年後くらいじゃないですかね
2023/05/23(Tue) 11:07 | URL | LGA774 #-[ 編集]
仮想マシンさえ32bitで動けば良いと言うのはその通りですが、OSをx86_64向けとx86-S用で別に用意する必要があったら本末転倒な気もしなくはない。
そこのところどうなんだろ。
そこのところどうなんだろ。
2023/05/23(Tue) 14:38 | URL | LGA774 #-[ 編集]
Itaniumなんてなかった、いいね？
2023/05/23(Tue) 14:46 | URL | LGA774 #-[ 編集]
是非ともローエンドからやってほしい。
4GBパソコンを生まないために。
でも名前はIA-64Sとかで良い気がするけど。
4GBパソコンを生まないために。
でも名前はIA-64Sとかで良い気がするけど。
2023/05/23(Tue) 15:26 | URL | LGA774 #-[ 編集]
> Intel 64 architecture
この表現はおじさんにはIA64を思い起こさせるw インテルは今もEM64Tと呼んでいるのかしらん？
で、これでどれほど簡略化できるのかですが、
- AMD64/EM64Tがx86に64bitアドレス拡張とレジスタ増やした小改良
- 今のuOPsに変換する方式で、デコーダやuOP処理が軽量化できる？
- たとえ80286を丸ごと今のチップの片隅に配置しても面積はゴミ程度
という私に認識が正しければ、回路サイズ減らす効果は限定的かと。
古い命令がスーパースカラやマルチコアを想定してなくて、足引っ張りだから切りたいということだろうか。
この表現はおじさんにはIA64を思い起こさせるw インテルは今もEM64Tと呼んでいるのかしらん？
で、これでどれほど簡略化できるのかですが、
- AMD64/EM64Tがx86に64bitアドレス拡張とレジスタ増やした小改良
- 今のuOPsに変換する方式で、デコーダやuOP処理が軽量化できる？
- たとえ80286を丸ごと今のチップの片隅に配置しても面積はゴミ程度
という私に認識が正しければ、回路サイズ減らす効果は限定的かと。
古い命令がスーパースカラやマルチコアを想定してなくて、足引っ張りだから切りたいということだろうか。
2023/05/23(Tue) 17:24 | URL | LGA774 #-[ 編集]
X86-Sで変わらないこと
・現代的な64ビットOSを使っていれば、その上で32ビットバイナリもネイティブで走る
・そもそもOS上アプリならx86↔ARMの相互変換すらある時代なので、32ビットアプリの動作はまず心配不要
X86-Sで変わること
・386のころからある、初代8086の完全互換機能（リアルモード）やエミュレーション機能（プロテクトモード）の削除
・4輪のリングプロテクションのうち使っていないリングの削除（3輪のARMv7等との互換性のため、大抵のOSが2輪しか使わなかった）
等々
この辺を使う古いOSや、OSすら使わず直接機械語で書いたようなソフトウェアが動かなくなるが極めて稀だと思うし、
仮に使うとしてもブート過程で低レベルなエミュレータを1段挟むだけだから、レアケースすらかなり対応できると思う。
そもそも2020年のUEFIブート強制でX86-Sより幅広くXP以前の全て、Vista～10の32bit版までを切り捨てていているけど、
トラブルも苦情も報告されていないので、X86-Sで普通の消費者レベルで問題になることはほとんど考えられない。
・現代的な64ビットOSを使っていれば、その上で32ビットバイナリもネイティブで走る
・そもそもOS上アプリならx86↔ARMの相互変換すらある時代なので、32ビットアプリの動作はまず心配不要
X86-Sで変わること
・386のころからある、初代8086の完全互換機能（リアルモード）やエミュレーション機能（プロテクトモード）の削除
・4輪のリングプロテクションのうち使っていないリングの削除（3輪のARMv7等との互換性のため、大抵のOSが2輪しか使わなかった）
等々
この辺を使う古いOSや、OSすら使わず直接機械語で書いたようなソフトウェアが動かなくなるが極めて稀だと思うし、
仮に使うとしてもブート過程で低レベルなエミュレータを1段挟むだけだから、レアケースすらかなり対応できると思う。
そもそも2020年のUEFIブート強制でX86-Sより幅広くXP以前の全て、Vista～10の32bit版までを切り捨てていているけど、
トラブルも苦情も報告されていないので、X86-Sで普通の消費者レベルで問題になることはほとんど考えられない。
2023/05/23(Tue) 20:30 | URL | LGA774 #-[ 編集]
Impressの見出し見た時に86自体止めるのかと思ったら32bit命令のハードウェアを廃止するだけで、
あれって思ったのは自分だけじゃないと信じたい
そして誰もが一度は夢見るレガシーサポートを全て捨てて命令セットから作り直したらどれだけ効率的なPCが出来るのかと
あれって思ったのは自分だけじゃないと信じたい
そして誰もが一度は夢見るレガシーサポートを全て捨てて命令セットから作り直したらどれだけ効率的なPCが出来るのかと
2023/05/23(Tue) 21:03 | URL | LGA774 #-[ 編集]
x86が互換性のためにほとんど使わない命令を残していても集積できるトランジスタが増えるにつれどうでもよくなるとか言い出したのはintel自身なんですよね。
だからpcwatchの記事にもあるように、トランジスタ数やダイ面積、消費電力より設計の検証の手間の問題でシンプルにしたいのだと思います。
IA64のときと違って性能が求められるプログラムを作り直す手間はほとんどかからないだろうからスムーズに移行できると思うけど、中途半端なことをするくらいならAMDと一緒に本気でRISC-Vに取り組んでARMを倒してほしいのですが
だからpcwatchの記事にもあるように、トランジスタ数やダイ面積、消費電力より設計の検証の手間の問題でシンプルにしたいのだと思います。
IA64のときと違って性能が求められるプログラムを作り直す手間はほとんどかからないだろうからスムーズに移行できると思うけど、中途半端なことをするくらいならAMDと一緒に本気でRISC-Vに取り組んでARMを倒してほしいのですが
2023/05/23(Tue) 21:33 | URL | LGA774 #-[ 編集]
多分16bitモードは懐かし？のmicrocode方式で実装するかと。
（既に実装済みな気もするが。）
ただ32bitモードをネイティブで残した場合、コストや消費電力を果たして有意に削減できる（→高クロック化）のか、少し（かなり？）疑問だ。
（既に実装済みな気もするが。）
ただ32bitモードをネイティブで残した場合、コストや消費電力を果たして有意に削減できる（→高クロック化）のか、少し（かなり？）疑問だ。
2023/05/23(Tue) 22:11 | URL | LGA774 #L6m4KOWY[ 編集]
Impressの記事は原文の誤植の補足があって感心する
2023/05/23(Tue) 23:11 | URL | LGA774 #-[ 編集]
16-bit addressing を廃止するってことは単に legacy mode をなくすだけじゃなくて compatibility mode の 16-bit support もなくすのかな？
> 195406
16-bit addressing を完全になくすことで decoder, 特に prefix の処理を簡素化できるので 80286 の回路規模より遙かに大規模なトランジスタの削減ができるはず。
> 195406
16-bit addressing を完全になくすことで decoder, 特に prefix の処理を簡素化できるので 80286 の回路規模より遙かに大規模なトランジスタの削減ができるはず。
2023/05/24(Wed) 00:20 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195411
16ビットサポートが残ってるとそのための回路は残り続けるわけで、検証だけでなく設計そのものも手間が増える。
たとえばx86のデコーダが超複雑なのはよく知られてるけど、そういうところに小さいとはいえ余計な回路があることでレイアウトが難しくなったり周波数が上がらなくなったりする。
(pcwatchじゃなくて)itmediaが言ってる性能に注力って言うのはそういうことだと思う。
ところでTOP500でFrontierが3期連続1位って発表されたけど、intel肝いりのAuroraはどうなったんだろう
16ビットサポートが残ってるとそのための回路は残り続けるわけで、検証だけでなく設計そのものも手間が増える。
たとえばx86のデコーダが超複雑なのはよく知られてるけど、そういうところに小さいとはいえ余計な回路があることでレイアウトが難しくなったり周波数が上がらなくなったりする。
(pcwatchじゃなくて)itmediaが言ってる性能に注力って言うのはそういうことだと思う。
ところでTOP500でFrontierが3期連続1位って発表されたけど、intel肝いりのAuroraはどうなったんだろう
2023/05/24(Wed) 00:58 | URL | LGA774 #-[ 編集]
cpuid でx86sかわかるからカーネルやらブートローダーは共通にできるはず
2023/05/24(Wed) 07:26 | URL | LGA774 #-[ 編集]
cr0レジスタのPGビットが常に1になるからリセット直後にページング有効にセットしなければ判定できる
2023/05/24(Wed) 07:36 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195414
なくなる
オペランドが16-bitのcode segment descriptorを読み込ませたら例外を投げると3.3にわかりにくく書いてある
なくなる
オペランドが16-bitのcode segment descriptorを読み込ませたら例外を投げると3.3にわかりにくく書いてある
2023/05/24(Wed) 09:04 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195395
20年前の段階でいくら美しくてもXeonより32bitの性能が遅ければ存在価値はありませんでしたね
20年前の段階でいくら美しくてもXeonより32bitの性能が遅ければ存在価値はありませんでしたね
2023/05/24(Wed) 10:46 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195413
＞VM86モードとして知られている32bit ring 0
誤字の修正の代わりに間違いが生まれててないわー
＞VM86モードとして知られている32bit ring 0
誤字の修正の代わりに間違いが生まれててないわー
2023/05/24(Wed) 12:16 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>195416
Auroraは今週ようやっとIntelから全部の納品が完了
順調にいけば秋のTOP500には出るかな
Auroraは今週ようやっとIntelから全部の納品が完了
順調にいけば秋のTOP500には出るかな
2023/05/24(Wed) 12:47 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>195409
Itaniumって知らないよね、そうだよね…
Itaniumって知らないよね、そうだよね…
2023/05/24(Wed) 17:40 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195411 >>195414
今はデコーダ自体がダイ中で大した比率ではないからx86がARMに対して劣位ということもないよ。最近youtubeに上がってた"x86対ARM"というのを見るがよろし。
今はデコーダ自体がダイ中で大した比率ではないからx86がARMに対して劣位ということもないよ。最近youtubeに上がってた"x86対ARM"というのを見るがよろし。
2023/05/24(Wed) 20:32 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195438
Jim KellerがNVIDIAに居た頃に実装依存だって話をしてたけど
そもそも実装ってのが効率以上にレガシー含めて用途依存。
合わないものを無理して使ったら当然優劣はつく。
Jim KellerがNVIDIAに居た頃に実装依存だって話をしてたけど
そもそも実装ってのが効率以上にレガシー含めて用途依存。
合わないものを無理して使ったら当然優劣はつく。
2023/05/25(Thu) 20:11 | URL | LGA774 #-[ 編集]
VT-xとかの仮想化支援機能は流石に16bitモード残るよね...？
2023/05/25(Thu) 20:18 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195409
>>誰もが夢見るレガシーサポートを全て捨てて命令セットから作り直したらどれだけ効率的なPCが出来るのか
結局互換性を捨てるほどのメリットが無かったのでItaniumはしくじった
レガシーサポートを全て捨てても夢のような効率は全然でないのが現実
>>誰もが夢見るレガシーサポートを全て捨てて命令セットから作り直したらどれだけ効率的なPCが出来るのか
結局互換性を捨てるほどのメリットが無かったのでItaniumはしくじった
レガシーサポートを全て捨てても夢のような効率は全然でないのが現実
2023/05/25(Thu) 23:29 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195463
残す気無い
件のpdfではここんとこお前らが頑張ってエミュレートすればレガシー64ビットOS動かせるよとしか書いてない
残す気無い
件のpdfではここんとこお前らが頑張ってエミュレートすればレガシー64ビットOS動かせるよとしか書いてない
2023/05/26(Fri) 21:23 | URL | LGA774 #-[ 編集]
レガシーフリーができるのならx64なんて要らないでしょ。
Windowsを渋々使ってるのだってソフトウェア資産のためだし、
そのWindowsだってAA32/64のみで動くWindowsRTで痛い目を見て
Win10からはDynamic Binary TranslatorでAA版でもIA32のアプリが動くようになっている。
他方OSSをよく使うWeb系が脱x86できちゃうのは
ソースコードが手に入る＝ISAにあまり依存しないからだから、
CPUの開発リソースが余っているのなら出奔したジムケーラーみたいに
効率のいいRISC-Vだとかでやるべき。
Windowsを渋々使ってるのだってソフトウェア資産のためだし、
そのWindowsだってAA32/64のみで動くWindowsRTで痛い目を見て
Win10からはDynamic Binary TranslatorでAA版でもIA32のアプリが動くようになっている。
他方OSSをよく使うWeb系が脱x86できちゃうのは
ソースコードが手に入る＝ISAにあまり依存しないからだから、
CPUの開発リソースが余っているのなら出奔したジムケーラーみたいに
効率のいいRISC-Vだとかでやるべき。
2023/05/26(Fri) 21:34 | URL | LGA774 #-[ 編集]
>>195484
Aarch64のWindows RTなんて無いぞ
そもそもTegra 3だし
Aarch64のWindows RTなんて無いぞ
そもそもTegra 3だし
2023/05/28(Sun) 13:56 | URL | LGA774 #-[ 編集]
