X2apic
x2APIC, som står för Extended xAPIC (Advanced Programmable Interrupt Controller), är en teknik som används i moderna x86-arkitekturbaserade processorer. Det är en utvidgning och förbättring av den äldre APIC-arkitekturen som används för att hantera och leverera avbrott i flerkärniga och flerprocessor-system.
Bakgrund och Funktioner:
Skalbarhet och Prestanda
Traditionell xAPIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) hade begränsningar i skalbarhet och prestanda, särskilt i större system med många processorer eller kärnor. x2APIC utformades för att övervinna dessa begränsningar.
2. **Större ID-utrymme för Processorer**: x2APIC stöder ett större ID-utrymme för processorer. Medan xAPIC endast tillät 8-bitars processor-ID, vilket begränsar antalet unika processorer till 256, tillåter x2APIC 32-bitars ID, vilket ökar antalet möjliga unika processor-ID till över 4 miljarder. Detta är avgörande för högpresterande beräkningskluster och datacenter.
3. **Förbättrad Avbrottshantering**: x2APIC erbjuder mer effektiv och snabbare avbrottshantering, vilket är viktigt för att upprätthålla prestanda i system med hög belastning eller stora antal kärnor.
Programmerbarhet och Konfiguration
Till skillnad från xAPIC, som använder minnesmappade I/O-register för konfiguration och kontroll, använder x2APIC MSRs (Model Specific Registers) för dessa syften. Detta tillvägagångssätt möjliggör mer direkt och flexibel kontroll över avbrottshantering.
Processorstöd:
- **Intel Processorer
Intel introducerade stöd för x2APIC med Nehalem-arkitekturen och har fortsatt att inkludera det i efterföljande processorserier. Det är en standardfunktion i de flesta moderna Intel processorer.
- **AMD Processorer**: AMD har också implementerat x2APIC-stöd i sina senare processorgenerationer, inklusive i Ryzen-serien.
### Användning och Fördelar:
x2APIC är framför allt relevant i storskaliga system, som servrar och datacenter, där det finns ett stort antal processorer och kärnor. Genom att använda x2APIC kan dessa system uppnå bättre prestanda, ökad skalbarhet och effektivare avbrottshantering. För vanliga konsumenter och mindre system är fördelarna med x2APIC inte lika påtagliga, men tekniken bidrar fortfarande till den övergripande systemstabiliteten och prestandan.
För att fullt ut dra nytta av x2APIC, måste operativsystemet och den underliggande hårdvaran stödja tekniken. De flesta moderna operativsystem, inklusive Windows och Linux, har inbyggt stöd för x2APIC.