Opteron，连接32位与64位计算
整机外设
现有普通计算机采用32位架构，系统的内存寻址能力为4GB，远远不能满足日益庞大的数据处理需要。英特尔推出的Itanium处理器直接从32位跃升到64位，然而与32位应用程序的兼容性却成为了遗留问题。AMD则提出了x86-64设计理念，让Opteron实现了从32位计算到64位计算的顺利过渡。
64位 电脑发展必然趋势
电脑发展的速度一向是惊人的，但越来越多的应用程序需要更大的内存容量来保证顺畅地运行，如大型数据库、数字内容的创建、视频创作，还有如CAD/CAM等需要将现实世界建模运算的软件，另外还有安全加密、石油勘探、天气预测等等需要大量数据运算的应用都需要大量的内存。内存的价格在不断下降，预计4GB内存的价格几年内会降低到几百美元，大容量内存从应用和技术的角度都已经成熟并成为未来的发展趋势。而32位电脑的内存寻址能力为232B=4GB，也就是说32位的计算技术不能同时管理4GB以上的内存。事实上，目前绝大多数32位操作系统设计能力只能够管理2GB内存，32位技术的局限将成为电脑的又一大瓶颈。正如32位计算取代了16位计算一样，64位计算也会取代32位计算，并在未来十几年内成为普及的技术。
抉择 32位还是64位
尽管如此，从64位计算的现状来看，32位计算向64位计算过渡并非像从一个小房间搬进一栋大房子那样简单和充满愉快。现有的32位计算和64位计算之间存在一条鸿沟，32位应用和64位应用是完全隔离开的。32位和64位计算具有各自的电脑系统、驱动程序、操作系统、应用软件以及应用层面。32位计算主要应用在台式机和PC服务器上，64位计算只能在高端的大型机(例如Sun的SPARC)上应用，互不兼容。
目前，全球应用最广泛的电脑系统是32位计算，采用x86架构、Windows操作系统的PC机。众所周知，PC机处理器主要由两家公司生产，即Intel和AMD。Intel公司的64位方案──IA-64，不能很好地支持32位应用程序。当需要从32位计算迁移到64位计算，虽有众多的方案可供选择，但现有64位计算方案无一例外都面临着系统不兼容的问题，用户必须采用“推倒重来”的方式进行迁移。用户需要电源、机箱等全新的基础架构，需要独立软件开发商重新编译的64位软件，进行32位应用时必须在模拟仿真方式下运行，但模拟仿真方式的弊端在于不能提供全面的计算性能，反而造成表现性能的大幅下降；此外用户和支持人员还需要专门学习64位系统的应用；处理软、硬件升级的时候还需要面临软件支持、时间耗费等方面的问题。升级到64位计算，就意味着要抛弃原有32位计算的软件资源，用户需要付出庞大的管理和学习成本，造成迁移至64位计算所需的综合成本相当高。
跨越64位计算鸿沟
在这样一种环境下，AMD推出了“用兼容系统将32位和64位计算连接起来”的设计思想。AMD认为，如果要实现更轻松的32位到64位的迁移，须采用“渐进式”的迁移策略。根据PC业20年发展的经验，向下兼容是非常必要的，即使是64位的系统，也需要有很好的兼容性，包括能沿用现有硬件架构，包括散热系统、机箱、电源等，运行64位软件的同时，也要能运行32位软件，能够让最终用户根据自己的需求在32位和64位软件中做出选择，平滑地过渡到64位计算，减少用户的费用和培训时间。
在这样一种理念下，AMD研制出了x86-64架构，并将推出基于x86-64的Opteron处理器。Opteron完全不同于IA-64架构的安腾处理器，顾名思义，x86-64架构是将x86架构扩展到64位。Opteron以32位x86“传统”模式运行，能执行32位操作系统和32位应用软件；以“长模式”运行，能执行64位操作系统，并能在64位操作系统上运行32位或64位软件。这样一来，台式机、笔记本电脑、工作站和服务器都能进入64位计算，AMD的64位解决方案既能高性能地运行在32位计算平台上，又能高性能地运行在64位计算平台上，同时还能在64位操作系统上运行32位应用软件(如图所示)。x86-64架构兼容性带来的优势是显而易见的，目前95%的运算都还只需要32位的寻址能力，只有很少一部分应用需要64位计算，但64位的应用的重要性会逐渐增加，32位和64位计算在今后几年内会并存。如果32位和64位计算能同时运行在一个系统上的话，那么用户就不用很艰难地去进行选择，这给用户带来的好处是不言而喻的。AMD曾经在公开场合展示了基于2颗Opteron处理器的1U服务器，以及基于4颗Opteron处理器的4U服务器。
AMD 64位处理器关键技术
按照计划，AMD 64位处理器将采用x86-64架构，兼容性是这一架构的最大优势。已经推出的第一款产品是Opteron，它具有128KB一级缓存，二级缓存可以有从256KB到1MB不同大小。和现有x86架构的内存控制器包含在芯片组中不同的是，Opteron集成了内存控制器，能直接从内存而不是通过芯片组读取数据，这样能带来其性能上的提升。即使在运行32位计算，Opteron也比同频率的Athlon XP处理器性能提高20%，而其他64位系统以仿真方式运行32位软件，效率是相当低的。
Opteron具有HyperTransport连接技术，处理器、PCI-X桥、AGP桥、南桥芯片之间都具有极高的带宽。由于内存控制器集成在处理器上，随着处理器数量的增加，内存带宽、性能都会随之增加。
众多厂商全力支持
目前x86-64架构获得了业界的广泛支持。AMI、Phoenix等BIOS厂商已经在基于x86-64平台上启用了几个BIOS；VIA、SiS、Ali、ATI、NVIDIA等厂商都开发了相应的芯片组，NVIDIA、ATI、Matrox、SiS等厂商则会提供图形设备的驱动……小到连接器、散热器，大到主板，x86-64开放标准的平台获得了各个领域厂商的支持。软件方面，x86-64架构已经能完全兼容各种16位、32位操作系统，完全兼容现有的上百万种16位和32位应用程序、设备和驱动程序。在64位软件中，Linux业界已经宣布了将针对x86-64架构推出64位Linux，微软的64位Windows正在针对x86-64架构进行开发，IBM DB2等大型数据库也将能在x86-64架构的服务器和终端上运行。
对于市场来讲，随着64位计算需求的逐渐增多，平滑的过渡方案显然是更好的。即使是对于开发商来说也是如此，只有64位计算成为业界标准，才能获得用户的广泛认可。一个让开发商和用户都能获更大好处的方案一定是更好的方案。