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Intel、64ビット専用アーキテクチャ「x86S」のビジョンを公開

急速に進化するテクノロジーの世界において、Intelは、最近、コンピューティングの未来に革命をもたらすことを約束する簡素化された新たな64ビットモード専用のアーキテクチャ「x86S(仮称)」のビジョンを発表した。

将来のIntelアーキテクチャは64ビット専用になりレガシーサポートが終了する

Intelの新しいx86Sは、現代のコンピューティング・システムがますます複雑化していることへの対応策だ。テクノロジー・ユーザーの要求が高まり続ける中、より効率的でパワフル、かつ合理的なコンピューティング・ソリューションへのニーズも高まっている。x86Sは、このようなニーズに対応し、テクノロジーの未来に向けた青写真を提供することを目的としている。

Intelは、レガシーな32ビットと16ビットモードのサポートを取り除くことに機会を見出し、64ビットのみのアーキテクチャを提案している。これは、不要なレガシーモードを取り除き、将来的に高速なシステムを実現するためのアーキテクチャ設計だ。

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x86Sアーキテクチャは、64ビットアーキテクチャへの移行を完了させ、いくつかのレガシーモードを削除する。 (Credit: Intel)

x86Sアーキテクチャの主な利点の1つは、ブート時にアンページドレガシーモードを使用する必要がないため、CPUのブートが高速化することである。x64アーキテクチャへの移行は、「64ビット動作に入るための数段階のトランポリンコード」をなくすだけだ。

64ビット・モードのみのアーキテクチャはどのように機能するのか?

Intel 64アーキテクチャのデザインは、オリジナルの8086と同じ状態でリセットから抜け出し、64ビットモードに入るために一連のコードトランジションが必要となる。一度実行すると、これらのモードは最新のアプリケーションやオペレーティング・システムで使用されない。

64ビット・モード専用のアーキテクチャでは、現在リアル・モードまたはプロテクト・モードのいずれかで動作しているテクノロジーの64ビット同等品が必要になる。例えば、以下のようなものだ:

  • CPUの起動(SIPI)は、現在リアルアドレスモードで起動するため、64ビットの代替が必要だ。 64ビットの直接リセット状態は、64ビット動作に入るためのトランポリンコードの数段階を排除する。
  • 今日、5レベルページを使用するには、ページングを無効にする必要があり、ページングされていないレガシーモードに戻る必要がある。提案するアーキテクチャでは、ページング・モードを残したまま、5レベル・ページングに切り替えることが可能。

これらの変更は、オペレーティングシステムのみに影響を与えるシステムアーキテクチャの簡単な拡張で実装することができる。

64ビットモードオンリーアーキテクチャの利点は?

64ビットモードオンリーアーキテクチャは、アーキテクチャの古く、大多数にとって不要な部分を取り除き、ソフトウェアとハードウェアアーキテクチャの全体的な複雑さを軽減する。64ビットモードのみに対応したアーキテクチャを追求することで、最新のソフトウェア展開に沿った他の変更を行うことが出来る。これらの変更は以下の通りだ:

  • 32ビットアプリケーションのセグメンテーションサポートに64ビットの簡略化されたセグメンテーションモデルを使用し、現代のオペレーティングシステムがすでに使用しているものと一致させる。
  • リング1およびリング2(最近のソフトウェアでは使用されていない)と、ゲートのような旧式のセグメンテーション機能を削除する。
  • 16ビットアドレッシングのサポートを削除する。
  • リング3のI/Oポート・アクセスのサポートを廃止。
  • 時代遅れのCPU駆動型I/OモデルをサポートするストリングポートI/Oを廃止した。
  • ローカル割り込みコントローラ(APIC)の使用をX2APICに制限し、レガシー8259のサポートを削除。
  • いくつかの未使用のオペレーティングシステムモードビットを削除。

64ビットモードのみ対応アーキテクチャのレガシーオペレーティングシステム

64ビットモードオンリーアーキテクチャのCPU上でレガシー64ビットオペレーティングシステムを実行することは、この取り組みの明確な目標ではないが、Intelアーキテクチャのソフトウェアエコシステムは仮想化製品で十分に成熟しており、仮想化ベースのソフトウェアソリューションは仮想化ハードウェア(VMX)を使用して、レガシーOSを起動するために必要な機能をエミュレーションするソリューションを実現できる。

こうした技術的な利点に加え、Intel x86Sアーキテクチャは、より広範なハイテク産業にも大きな影響を及ぼす。Intelは、アーキテクチャーデザインに新しい基準を設けることで、技術革新の新時代への道を切り開いている。他のハイテク企業もこれに続き、同様のアプローチを自社の設計に採用し、技術の進化をさらに推し進めることだろう。


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