Tương lai của máy tính với kiến trúc x86s

Mục Lục

1. Giới thiệu về x86s
2. Các chế độ hoạt động của kiến trúc Intel 64
3. Lý do Intel đề xuất kiến trúc x86s
4. Ưu điểm của kiến trúc x86s
5. Nhược điểm của kiến trúc x86s
6. Ảnh hưởng của x86s đối với khả năng tương thích ngược
7. Cách giải quyết các thách thức về sự tương thích của x86s
8. Cơ hội và thách thức đối với x86s
9. Quá trình phát triển và thu thập phản hồi cho kiến trúc x86s
10. Kết luận

Giới thiệu về x86s

Kiến trúc x86s là một kiến trúc đề xuất được Intel thiết kế nhằm giản thiểu kiến trúc Intel 64 bằng cách loại bỏ một số chế độ và tính năng lưu trữ quá cũ không còn được sử dụng bởi phần mềm hiện đại. Intel tin rằng việc giản thiểu này có thể làm giảm độ phức tạp và cải thiện hiệu suất của phần cứng và hệ sinh thái phần mềm.

Các chế độ hoạt động của kiến trúc Intel 64

Kiến trúc Intel 64 đã phát triển từ bộ vi xử lý 8086 ban đầu được giới thiệu vào năm 1978. Nó hỗ trợ các chế độ hoạt động khác nhau như chế độ thực, chế độ bảo vệ, chế độ ảo 8086 và chế độ dài. Các chế độ này cho phép tương thích ngược với phần mềm và hệ điều hành cũ, nhưng cũng làm tăng thêm khối lượng công việc và độ phức tạp cho kiến trúc. Intel cho rằng hầu hết các chế độ này không cần thiết trong ứng dụng hoặc hệ điều hành hiện đại chạy độc quyền trong chế độ 64-bit.

Lý do Intel đề xuất kiến trúc x86s

Ví dụ, Windows 11 là hệ điều hành chỉ hỗ trợ 64-bit và không hỗ trợ các ứng dụng 16-bit hoặc 32-bit một cách tự nhiên. Do đó, Intel đề xuất rằng một số chế độ này có thể được loại bỏ để tạo ra một kiến trúc dựa trên chế độ 64-bit duy nhất, đơn giản và hiệu quả hơn. x86s là tên mà Intel đặt cho kiến trúc này, tên gọi này đại diện cho "x86 đơn giản".

Theo bài white paper của Intel, x86s sẽ loại bỏ một số tính năng cũ của kiến trúc Intel 64 như chế độ thực và chế độ ảo 8086, chúng được sử dụng để chạy phần mềm 16-bit, chế độ bảo vệ được sử dụng để chạy phần mềm 32-bit, Ring 1 và Ring 2 không được sử dụng bởi phần mềm hiện đại, các tính năng liên quan đến đoạn như Gates và descriptors, mô hình I/O Port STRING lỗi thời được điều khiển bởi CPU, hỗ trợ local APIC thay thế bằng X2 APIC, các bit chế độ hệ điều hành Summon đã không còn sử dụng. Bằng cách loại bỏ những tính năng này, x86s sẽ đơn giản hóa quá trình khởi động, cơ chế phân trang, quản lý bộ nhớ, xử lý ngắt và bộ chỉ thị của kiến trúc Intel 64. Điều này có thể dẫn đến hệ thống nhanh hơn và an toàn hơn trong tương lai.

Intel khẳng định rằng x86s sẽ không ảnh hưởng đến tính tương thích với phần mềm hoặc hệ điều hành 64-bit hiện có, tuy nhiên nó sẽ yêu cầu một số chỉnh sửa cho firmware và nhân hệ điều hành để hỗ trợ kiến trúc mới. Hơn nữa, nó sẽ ngăn cản việc chạy phần mềm hoặc hệ điều hành cũ phụ thuộc vào chế độ hoặc tính năng cũ. Trong những trường hợp này, Intel đề xuất sử dụng các giải pháp dựa trên ảo hóa có thể mô phỏng các tính năng cần thiết.

Hiện tại, Intel đang nghiên cứu tính khả thi và lợi ích của kiến trúc x86s như một hướng phát triển tương lai cho kiến trúc bộ xử lý của mình. Họ đang tìm kiếm phản hồi từ nguồn lực mạng sinh thái và cố gắng khám phá các khả năng mở rộng của ISA và chuyển đổi sang một giải pháp chỉ hỗ trợ chế độ 64-bit.

Lợi ích của kiến trúc x86s

...