近年来，因特尔始终坚信IT界将会出现新的发展，为此他们积极尝试把64位新体系计算机应用于服务器，并希望这种新体系计算机能逐渐被所有领域接受。但是四年过去了，因特尔的这个尝试没有获得成功。为了适应新的计算机体系，几乎所有运行在32位体系上的软件都无法进行再编译；其次因特尔缺少一个专门为64位计算机设计的操作系统。新的NIX类操作系统，如MacOS X系统已经取得了一些进展，这类系统来自对运行在原有的32位体系的Windows操作系统的改进；在硬件方面，新的处理器就是在原来32位体系处理器基础上的改进，并计划逐渐淘汰原有的32位处理器，其中包括研制能与64位和32位体系都兼容的总线模型。这些措施保证了微软在未来计算机操作系统市场的垄断地位。

　　向64位体系的转变意味着适应新的市场，微软曾在16位向32位体系过渡时经历了类似的过程，当时为了适应32位寻址的便利条件和MMU分页技术，微软设计了一种新的操作系统体系Windows NT，该系统可以把应用程序接口窗口和程序界面结合起来。当时是由一支来自DEC公司的小组开发了这个系统的多任务内核，但这个内核满足不了当前新一代的操作系统的需要，因为开放式VMS和NIX系统在处理程序接口界面时将需要更加精确的内核进行协调。

　　目前Windows NT系统有多个版本，以便可以和种类繁多的技术和应用程序接口打交道，微软的系统的产生不只是设计和制定出来的，更是从无数次的尝试和失败中进化来的，这造成了一个最危险的问题就是系统软件的"变种"。所以，对操作系统的改进有两个可能的途径：对现有的NT系统升级以便能够在64位计算机上使用；或是设计一个全新的系统内核，然后让这个内核能够兼容所有来自NT系统的应用程序接口，其它程序接口将采用类似于DOS兼容在Windows NT内方式进行解决。

　　实际上第二种方式对微软来说更为合适，而且从技术角度讲，新的系统可能不会比NT系统更加成功，如果微软感到在64位机上使用改进后的NT系统不满意的话，就不得不采用第二种方式。当然对于第一种方式来说，微软也许能够在销售领域创造奇迹，但这都是未知数，因此至少可以说日前64位新体系计算机迟迟没能推出对微软来说反而更有利。

　　此外，64位计算机的推出有很多需要解决的问题，其中一个是对存贮带宽的要求，即总线要求达到128位，这需要新的存贮技术的出现和DDR/QDR接口的使用。另外由于当前个人计算机价格的下降和IT产业的萧条现况，也阻碍了对新技术的进一步投资。另一个问题是当前的计算机应用还不需要如此高性能的硬件。所以，妨碍个人计算机体系发展的原因可以归为两类－－经济和软件。由于新体系的应用范围很广，在进入大众市场之前，新体系计算机产品可以应用于服务器以及科学计算和工程研究领域，这就能解决投资回报的问题。

　　当软件因素被考虑在内时，可以说，因特尔和微软的联合明显地影响了因特尔芯片的发展，所以事情并不是作为IT界的龙头就能随便影响整个产业的发展方向那么简单。

第二部分：AMD，小心谨慎的扩张者

　　AMD不会帮助新体系投放到市场，AMD会推广实现与64位X86系列计算机上的32位体系更好兼容的操作系统。ADM希望这种扩展体系将会得到微软操作系统的支持，尤其是微软在64位体系操作系统领域失败的情况下。AMD以这种方式扩展市场份额有一定的风险，因为64位体系有成功的可能性。AMD目前比因特尔占有更好的位置，即使没有微软操作系统的帮助，还可以选择可移植的开放式系统，这将使因特尔和AMD公司处于同一竞争位置。此外对旧系统的兼容是竞争的一个很重要的因素，AMD在这一方面也具有一定优势。另外，IT工业的萧条也对AMD有利，每个人心中都有一本经济帐，而使用因特尔体系的代价更为昂贵而且效率较低，广大用户更希望用较低的价格得到3D加速性能、更大的存储容量和更加安全数据保护能力。

　　两个公司的市场经销方式也不一样，因特尔为它的销售公司和中间商提供广告资助，而AMD只卖给其销售商需要到市场进行推销的产品，并没有进行很全面的广告宣传。但不久前，AMD也承认优秀的广告能在销售中起很大作用，但这些广告仍需要销售商自己负责。因此看来AMD仍然需要在经营理念上需要一定调整。

第三部分：64位插槽和大量数据寄存

　　现代存储设备的标准已经超过了32位、4G容量的老“门槛儿”，而新体系的出现也将很快打破内存容量的限制。那些容量大的影像文件将更容易存储；新的单指令流、多数据流扩展将增强计算的准确性和速度；64位的处理器总线将提高数据的传输速率；64位的体系将进一步提高处理器时钟频率和编码的执行效率。虽然INTEL公司64位体系有上述很大性能，但所有的一切都取决于编译器的工作性能。

　　AMD公司的Hammer处理器在处理指令代码上并没有什么优势，这主要是因为这种处理器并不是专门对于64位体系设计的。

目前，精简指令集同x86处理器之间的性能差距正在缩小，只是后者工作时要产生更多的热量和需要执行更加复杂的过程。

第四部分：AMD，推出Hammer以对抗x86系列机

　　从AMD的观点来看，新的64位x86处理器在以下几方面增加了新功能：增加了8个通用寄存器R8-R15；所有的通用寄存器都扩展到64位；指令指针扩展到64位；新增8个SSE寄存器XMM8-XMM15；新的寻址方式；SYSCALL/SYSRET指令用于系统服务调用；指令字首加长方式以适应64位寄存器；64位堆栈式运算支持；新增的控制寄存器；任务优先级寄存器用于对当前任务进行中断判断；新的64位4级分页式地址管理方式（当前的64位体系只使用48位地址，现行64位x86体系物理存储容量还不能超过这一限制。）；以64位寻址的新的段表格式。

　　除此之外，该体系按照因特尔系列机的标准保持了对以前产品的兼容性，增加了新的寄存器，扩大了寄存器字长，指令集有了稍许的改变，和所有的16位和32位机一样保留了二进制的计算方式，在使用64位数据和指令的同时也能继续使用32位和16位的指令和数据。因此使用了新的编译器和NIX操作系统的新体系计算机高速更快，也更精确。

　　但新的x86不会出现革命性的性能提高，只有新增的寄存器能够提高运行速度。尽管1级缓存能够进行高速数据传输，超量级的中央处理器也能够进行更强大的运算，但总体性能仍不能有很大提高。按照通用的算法，新架构的性能只有10-20%的提高，而目前处理器主频几个月内就能提高很多，很容易使系统的性能提高10至20个百分点。

　　另一方面，AMD认为x86处理器结构的改变主要来自增加内部部件的数量和容量上，而不是依靠提高操作算法效率，当前正在进入市场的64位计算机在设计上是采用让编译器分担部分传输功能以简化处理器的方式，而Hammer芯片则采用了SMP和SMT技术。

第五部分：因特尔将继承CRAY和ALPHA体系

　　因特尔正面对着一个使用精简指令集体系的市场，Alpha体系存在于过去和现在，但将不会出现在尚未完成的第五代计算机里，这种体系将被用于采用多线程支持技术的计算机体系。因特尔已经宣布采用Jackson技术－－一种硬件多线程技术。为了能够让现代超标量处理器同时对数据进行装载、处理和存储，这就涉及到数据的双向独立性问题。对同一个数字同时进行装载、运算和储存事实上是不可能的，在数据事前没有存储的前提下也无法对它进行装载、运算和储存。这个问题的解决在于译码方式，实际上算法经常是一系列的相互关联的运算，而不是混杂的互不相关的公式，这种方式对于超标量技术的使用是最理想的。让这个问题更为复杂的是指令代码在几个寄存器内编译，对处理器来说，平行处理这些相互关联的指令是非常困难的。所以，一半的命令单元必需留有空闲，而依靠增加一些命令单元来改进处理器的性能要比开发一个新的编译器便宜得多。虽然不能同时执行两个相互关联的命令，但可以同时执行两条相互独立的指令流，这需要两个地址指针和两个中断控制器，并对每条微指令增加一个识别位，通用寄存器不需要实际上的再复制，寄存器的数量将保证理论上的再命名，这两套寄存器从软件的观点来看如同一台计算机拥有两个处理器。

在大多数的应用中，通过增加寄存器可以使计算机的整体性能提高10-20%，有时能提高到30%或是更多，而对Pentium 4 处理器进行的改进在性能上却只增加5%，造成这一结果的原因在于：一、每种运算单元的数目和占整体的比例要按指令流达到平衡；二、1级缓存的容量；三、能够同时处理指令数目的能力和寄存器的数目。后两项对性能的影响更为明显。这也是因特尔公司在公布新的x86所要采取的技术感到犹豫的原因，因为最新的Alpha型机（EV8）在指令时钟上是其它机型的4倍，在网络服务器硬件级能进行4线程的任务处理，在数据库应用上是其它型机的2。5倍。

　　Alpha机不依靠硬件进行推理性寄存器重命名，一个寄存器的数据能在四个线程内分配。如果因特尔就这四点进行改进，计算机的性能将能在通常应用中提高50%，只是需要对处理器进行比较大的重新设计。但是根据尚未证实的消息，SMT技术将有新的用途，一种特殊的编译器可以为两个线程创建编码，一个是用于计算的主码，另一个是辅助码，用于根据算法对数据进行提前引入，指定主线程即将用到的存储地址。这将在很大程度上节省数据装入缓存时处理器的空闲时间，对大多数任务来说，这种数据处理方式将节省70%的时间。

　　与此同时，HP公司则发展了采用SMP技术的蕊片和三级缓存，IBM也在开发类似的产品，SUN承诺将在近期推出使用SMT技术的UltraSparc产品。Alpha型计算机虽然在市场上已经消失，但它树立了一种用于通用操作系统多线程理念，并且接近成熟地发展了一种硬件微处理器模式。

第六部分；结束语

　　本文对计算机未来发展趋势和问题进行了分析，但仍然有一些其它问题没有考虑，例如随着计算机主频的提高，处理器运行时产生的热量也不断增加，计算机电源功率需求的不断增大等等。要解释这个问题需要一个独立的篇章来讨论半导体、电子、和功率。希望在很短时间内能够再次有机会与广大读者进行交流。