Процессоры IA-64
В конце 2001 г. Intel представила Itanium — первый процессор,
построенный с использованием архитектуры нового поколения, совместно
разработанной двумя компаниями. Хотя эта 64-разрядная архитектура основана на
многолетних исследованиях Intel, HP, других компаний и университетов, она
радикально отличается от всего, что было до сих пор пред ставлено на рынке.
Архитектура эта известна под названием Intel
Architecture-64 (IA-64). IA-64 не является 64-разрядным расширением
32-разрядной архитектуры х86 компании Intel. IA-64 представляет собой нечто
абсолютно новое — передовую архитектуру, использующую длинные слова команд (long
instruction words — LIW), прс;;нкаты команд (instruction predication),
устранение ветвлений (branch elimination), предварительную загрузку данных (speculative
loading) и другие ухищрения для того, чтобы «извлечь больше параллелизма» из
кода программ.
Архитектура IA-64 воплощает концепцию EPIC (Explicitly Parallel
Instruction Computing - вычисления с явным параллелизмом команд). Концепция
EPIC разработана совместно фирмами Intel и Hewlett-Packard; по их заявлениям,
EPIC — концепция той же значимости, что CISC И RISC. В IA-64 используется
новый 64-разрядный набор команд, разработанный также совместно фирмами Intel
и HP. К тому же Itanium полностью совместим с архитектурой IA-32. Подобно
тому, как процессоры IA-32 умели переключаться между защищенным и реальным
режимами, так и процессоры IA-64 посредством выбора режима выполняют либо
инструкции 32-разрядного х86, л«5о свои 64-разрядные инструкции.
В процессоре Itanium используется методика предположения.
Она заключается в том, что инструкции и данные загружаются в процессор
(используя процессор как кэш) до того, как они могут понадобиться, а в
некоторых случаях даже если они и не должны понадобиться. Такая ранняя загрузка
должна происходить во время простоя процессора. Преимущество этой методики в
том, что при совпадении загруженных данных с теми, которые потребовались для
дальнейшей работы, исчезает время ожидания на их загрузку из памяти.
Itanium содержит несколько специальных регистров,
позволяющих проводить менеджмент работы процессора в реальном времени,
практически не ухудшая производительности собственно вычислений.
Itanium имеет три кэша. Два кэша, L1 и L2, находятся на
кристалле процессора. Кэш третьего уровня, L3, расположен на картридже и
имеет объем 4 МБ.
Довольно большой процент площади кристалла (около 10%)
занят модулем работы с плавающей точкой (FPU). Для такой работы у процессора
есть 128 82-битных регистров.
Что дает переход на 64-битный процессор? Одно - это возможность
обрабатывать 8-байтную информацию за такт процессора. Кроме процессора, это
должна поддерживать системная шина.
Другое - возможность использования 64 бит для адресации
памяти. 32-битный процессор может адресовать 2'2 ' е приблизительно 4.3 млрд
байт. А 64-битный - 2Ы, т. е. около 18.4 квинтильона байт.
|