Intel Itanium架構(gòu)是一種開放性的架構(gòu)。它與RISC架構(gòu)處理器相比有著豐富的芯片資源和先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想、它率先實(shí)現(xiàn)了顯性并行指令計(jì)算(EPIC),即利用先進(jìn)的編譯程序明顯地標(biāo)識(shí)出目標(biāo)程序中可并行執(zhí)行的指令段,處理器只需使用簡(jiǎn)單的芯片邏輯來實(shí)現(xiàn)高度的并行。并行是Itanium架構(gòu)的本質(zhì)。它的設(shè)計(jì)思想和先進(jìn)特性完全圍繞同一個(gè)目標(biāo):打破RISC架構(gòu)的局限,從根本上解決RISC架構(gòu)面臨的挑戰(zhàn),以新的技術(shù)和思路實(shí)現(xiàn)、增強(qiáng)、表達(dá)和利用并行,跟上摩爾定律預(yù)示的芯片工藝發(fā)展速度,滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
EPIC 是Itanium架構(gòu)的基礎(chǔ),它的基本設(shè)計(jì)思想是:提供一種新的機(jī)制、充分利用硬軟件協(xié)同能力來提高指令并行度。
安騰架構(gòu)服務(wù)器為各種企業(yè)級(jí)和技術(shù)計(jì)算應(yīng)用(特別是涉及大規(guī)模數(shù)據(jù)集和復(fù)雜數(shù)字分析的應(yīng)用)提供了最領(lǐng)先的性能。以下類別的應(yīng)用獲得了最明顯優(yōu)勢(shì)效能提升。
大型數(shù)據(jù)庫(kù)——安騰架構(gòu)的全新并行計(jì)算能力和大內(nèi)存尋址能力完美結(jié)合,為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用提供了極為廣闊的內(nèi)存空間。主內(nèi)存或高速緩存中可以容納大量數(shù)據(jù),以實(shí)現(xiàn)更快速的存;并行處理能力支持對(duì)同時(shí)操作的快速查詢。更值得一提的是全新的駐留內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)(IMDB),其運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的磁盤優(yōu)化應(yīng)用。
核心業(yè)務(wù)應(yīng)用——企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)和供應(yīng)鏈管理(SCM)應(yīng)用面臨著許多新挑戰(zhàn),尤其是現(xiàn)在許多企業(yè)已經(jīng)把它們直接推入電子商務(wù)環(huán)境之中。由于安騰2處理器具有較大的高效模上高速緩存和巨大的平臺(tái)帶寬,因此它能夠?yàn)樯鲜鰬?yīng)用提供出色的容量和性能,使它們能夠處理更多的并發(fā)用戶需求。它還支持增強(qiáng)的錯(cuò)誤檢測(cè)、糾正和容錯(cuò)能力,從而確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)境保持卓越的可用性。
安全——在企業(yè)間進(jìn)行安全交易的能力已經(jīng)越來越重要。由于安騰架構(gòu)提供了增強(qiáng)指令集和并行處理能力,因此,它就成為了運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)安全協(xié)議(如安全套接層協(xié)議SSL)的安全性能衡量尺度。
安騰架構(gòu)是現(xiàn)行的主流架構(gòu)中唯一同時(shí)支持Unix, Linux和Windows操作系統(tǒng)的架構(gòu),對(duì)于用戶的軟件投資保護(hù)和未來的系統(tǒng)升級(jí)、遷移都提供了非常有有利的便利。
把重點(diǎn)放在提高應(yīng)用軟件實(shí)際運(yùn)行的性能,不但具有高基準(zhǔn)測(cè)試指標(biāo),而且具有高實(shí)際應(yīng)用性能,重點(diǎn)放在后者。
面向廣泛范圍的高端應(yīng)用,適合于從事務(wù)處理、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)通信到高性能技術(shù)計(jì)算廣泛類型的高端應(yīng)用。
Intel和HP共同開發(fā)的IPF產(chǎn)品系列具有開放性和通用性,為批量生產(chǎn)準(zhǔn)備了必要的市場(chǎng)條件。它不但能夠滿足Internet時(shí)代企業(yè)應(yīng)用的需求,還能夠解決科學(xué)技術(shù)和多媒體難題。IPF的基礎(chǔ)是顯性并行指令計(jì)算(EPIC)架構(gòu),允許同時(shí)并行發(fā)送和執(zhí)行多條指令。對(duì)于企業(yè)用戶來說,Itanium提供了支持計(jì)算中心所需的性能,其大量計(jì)算資源和同時(shí)執(zhí)行多條指令的能力還有助于計(jì)算機(jī)提供互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算所需要的更快速度和響應(yīng)能力,同時(shí),Itanium極大的內(nèi)存能力提供支持海量的存儲(chǔ)空間、大規(guī)模數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和挖掘數(shù)據(jù)應(yīng)用的能力。此外,Itanium提供了最廣闊的平臺(tái)和操作系統(tǒng)選擇余地,實(shí)現(xiàn)了最大的靈活性。這種特性還最大限度地提高了效率,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)和節(jié)省了開支。 據(jù)IDC預(yù)測(cè),IPF的市場(chǎng)規(guī)模將以244% 的年增長(zhǎng)率發(fā)展,在2006年以后,將成為64位主流架構(gòu)。
Intel和HP不僅合作開發(fā)了IA-64架構(gòu)和IPF產(chǎn)品系列,而且還各展所長(zhǎng),推動(dòng)IPF向主流平臺(tái)發(fā)展。Intel 和HP合作推出了一系列加速IPF發(fā)展的計(jì)劃,推動(dòng)廣大ISV和用戶把軟件移植到IPF平臺(tái)上(詳見[14])。
英特爾和HP合作啟動(dòng)了一系列重大的計(jì)劃,如“英特爾64位基金"和"應(yīng)用解決方案中心”,前者致力于向有意采用Itanium處理器產(chǎn)品家族的企業(yè)提供資金,后者借助英特爾和HP全球性的設(shè)計(jì)資源幫助ISV移植、測(cè)試并調(diào)整其軟件。到去年9月,Intel已向OEM和ISV廠商提供了采用3萬多塊Itanium處理器的6000多臺(tái)服務(wù)器樣機(jī)和系統(tǒng),供它們?cè)贗PF上開發(fā)的測(cè)試版軟硬件;贗tanium的硬件產(chǎn)品已達(dá)到30多個(gè)。英特爾在全球設(shè)立了一個(gè)2.5億美元基金的專門支持針對(duì)ISV的開發(fā)項(xiàng)目,開設(shè)了30多個(gè)應(yīng)用解決方案中心(包括3個(gè)與HP聯(lián)合的解決方案中心),大力推廣IPF。在中國(guó)市場(chǎng)也建立了IA-64應(yīng)用開發(fā)商項(xiàng)目,鼓勵(lì)應(yīng)用軟件開發(fā)、移植和優(yōu)化。
HP在推動(dòng)IPF方面更是不遺余力:HP目前正利用其在技術(shù)優(yōu)勢(shì)和雄厚實(shí)力、肩負(fù)起領(lǐng)導(dǎo)和推動(dòng)主流平臺(tái)向開放性的IPF轉(zhuǎn)移的歷史重任。HP不但已經(jīng)作出堅(jiān)定的戰(zhàn)略決策把基于PA-RISC、Alpha 和MIPS所有64位系統(tǒng)產(chǎn)品全面轉(zhuǎn)移到IPF平臺(tái),而且積極進(jìn)行系統(tǒng)和應(yīng)用軟件基礎(chǔ)建設(shè)、投入巨資為許多ISV和廣大用戶提供技術(shù)支持和服務(wù)、為用戶原有投資提供最安全的保障。
IPF平臺(tái)得到了OEM和ISV界的強(qiáng)大支持。許多OEM硬件廠商都把IPF作為首選平臺(tái),目前已經(jīng)有大約40家領(lǐng)先的制造商推出了各種型號(hào)的IPF服務(wù)器和工作站產(chǎn)品。500多家領(lǐng)先的ISV和解決方案供應(yīng)商正在為開發(fā)基于Itanium的各種數(shù)據(jù)采集、供應(yīng)鏈管理、 OLAP、ERP、CRM、電子商務(wù)、目錄管理等方面應(yīng)用軟件和解決方案積極努力,已有近1000種針對(duì)Itanium特點(diǎn)優(yōu)化的應(yīng)用軟件投入正常運(yùn)行。
基于IPF的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、系統(tǒng)中間件和業(yè)務(wù)中間件開發(fā)、應(yīng)用軟件開發(fā)、解決方案推廣應(yīng)用、ISV隊(duì)伍建設(shè)、服務(wù)和支持經(jīng)驗(yàn)積累等方面取得了豐碩的成果。由于HP和Intel聯(lián)合的雄厚實(shí)力且有64 RISC經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,實(shí)踐證明,IPF成熟的時(shí)間大大短于64 RISC大約5年左右的成熟期。目前基于Itanium2 的生態(tài)系統(tǒng)如雨后春筍,完整的服務(wù)器產(chǎn)品系列Integrity系列和一大批超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),雄辯地說明基于IPF的系統(tǒng)已經(jīng)能夠提供與RISC同樣牢固的企業(yè)關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用環(huán)境、超過RISC的高性能技術(shù)計(jì)算能力
統(tǒng)一的L2緩存是4端口的,通過緩沖池支持4路同時(shí)訪問。L2緩存容量為256KB,支持鎖和亂序存取機(jī)制,提供每秒64GB的緩存讀取帶寬。
L2緩存用于存放指令和數(shù)據(jù)。它的功能是為L(zhǎng)1I和L1D不命中服務(wù),當(dāng)處理器不能從L1中讀到所需的指令或整數(shù)時(shí)即向L2發(fā)出訪問請(qǐng)求。此外,L2緩存還處理所有浮點(diǎn)內(nèi)存訪問(每個(gè)時(shí)鐘周期最多可以作4個(gè)同時(shí)浮點(diǎn)裝入)。Itanium2處理器的所有信號(hào)指令也全部由L2處理。
Itanium2 處理器芯片上L3緩存的容量可為1.5 MB到6MB。它是物理索引和標(biāo)志的。 L3 緩存是單端口、完全流水線的非互鎖緩存。它能夠支持8 個(gè)懸掛請(qǐng)求,其中7個(gè)是裝入 /存儲(chǔ)請(qǐng)求、一個(gè)是充填請(qǐng)求。從L3到L1I/L1D或L2的最大傳輸速率是32GB/時(shí)鐘周期。