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的設(shè)計思想、它率先實現(xiàn)了顯性并行指令計算(EPIC),即利用先進的編譯程序明顯地標識出目標程序中可并行執(zhí)行的指令段,處理器只需使用簡單的芯片邏輯來實現(xiàn)高度的并行。并行是Itanium架構(gòu)的本質(zhì)。它的設(shè)計思想和先進特性完全圍繞同一個目標: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)和思路實現(xiàn)、增強、表達和利用并行,跟上摩爾定律預(yù)示的芯片工藝發(fā)展速度,滿足實際應(yīng)用的需要。
EPIC 是Itanium架構(gòu)的基礎(chǔ),它的基本設(shè)計思想是:提供一種新的機制、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)級和技術(shù)計算應(yīng)用(特別是涉及大規(guī)模數(shù)據(jù)集和復雜數(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)勢效能提升。
大型數(shù)據(jù)庫——安騰架構(gòu)的全新并行計算能力和大內(nèi)存尋址能力完美結(jié)合,為數(shù)據(jù)庫應(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),以實現(xiàn)更快速的存;并行處理能力支持對同時操作的快速查詢。更值得一提的是全新的駐留內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(IMDB),其運行速度遠遠超過傳統(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帶寬,因此它能夠為上述應(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。它還支持增強的錯誤檢測、糾正和容錯能力,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)提供了增強指令集和并行處理能力,因此,它就成為了運行標準安全協(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)中唯一同時支持Unix, Linux和Windows操作系統(tǒng)的架構(gòu),對于用戶的軟件投資保護和未來的系統(tǒng)升級、遷移都提供了非常有有利的便利。
把重點放在提高應(yīng)用軟件實際運行的性能,不但具有高基準測試指標,而且具有高實際應(yīng)用性能,重點放在后者。
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)準備了必要的市場條件。它不但能夠滿足Internet時代企業(yè)應(yīng)用的需求,還能夠解決科學技術(shù)和多媒體難題。IPF的基礎(chǔ)是顯性并行指令計算(EPIC)架構(gòu),允許同時并行發(fā)送和執(zhí)行多條指令。對于企業(yè)用戶來說,Itanium提供了支持計算中心所需的性能,其大量計算資源和同時執(zhí)行多條指令的能力還有助于計算機提供互聯(lián)網(wǎng)計算所需要的更快速度和響應(yīng)能力,同時,Itanium極大的內(nèi)存能力提供支持海量的存儲空間、大規(guī)模數(shù)據(jù)倉庫和挖掘數(shù)據(jù)應(yīng)用的能力。此外,Itanium提供了最廣闊的平臺和操作系統(tǒng)選擇余地,實現(xiàn)了最大的靈活性。這種特性還最大限度地提高了效率,簡化了系統(tǒng)和節(jié)省了開支。 據(jù)IDC預(yù)測,IPF的市場規(guī)模將以244% 的年增長率發(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,推動IPF向主流平臺發(fā)展。Intel 和HP合作推出了一系列加速IPF發(fā)展的計劃,推動廣大ISV和用戶把軟件移植到IPF平臺上(詳見[14])。
英特爾和HP合作啟動了一系列重大的計劃,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)計資源幫助ISV移植、測試并調(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多臺服務(wù)器樣機和系統(tǒng),供它們在IPF上開發(fā)的測試版軟硬件;贗tanium的硬件產(chǎn)品已達到30多個。英特爾在全球設(shè)立了一個2.5億美元基金的專門支持針對ISV的開發(fā)項目,開設(shè)了30多個應(yīng)用解決方案中心(包括3個與HP聯(lián)合的解決方案中心),大力推廣IPF。在中國市場也建立了IA-64應(yīng)用開發(fā)商項目,鼓勵應(yīng)用軟件開發(fā)、移植和優(yōu)化。
HP在推動IPF方面更是不遺余力:HP目前正利用其在技術(shù)優(yōu)勢和雄厚實力、肩負起領(lǐng)導和推動主流平臺向開放性的IPF轉(zhuǎn)移的歷史重任。HP不但已經(jīng)作出堅定的戰(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,而且積極進行系統(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平臺得到了OEM和ISV界的強大支持。許多OEM硬件廠商都把IPF作為首選平臺,目前已經(jīng)有大約40家領(lǐng)先的制造商推出了各種型號的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Itanium特點優(yōu)化的應(yīng)用軟件投入正常運行。
基于IPF的生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)在產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、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隊伍建設(shè)、服務(wù)和支持經(jīng)驗積累等方面取得了豐碩的成果。由于HP和Intel聯(lián)合的雄厚實力且有64 RISC經(jīng)驗可以借鑒,實踐證明,IPF成熟的時間大大短于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系列和一大批超級計算機系統(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路同時訪問。L2緩存容量為256KB,支持鎖和亂序存取機制,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L1I和L1D不命中服務(wù),當處理器不能從L1中讀到所需的指令或整數(shù)時即向L2發(fā)出訪問請求。此外,L2緩存還處理所有浮點內(nèi)存訪問(每個時鐘周期最多可以作4個同時浮點裝入)。Itanium2處理器的所有信號指令也全部由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 個懸掛請求,其中7個是裝入 /存儲請求、一個是充填請求。從L3到L1I/L1D或L2的最大傳輸速率是32GB/時鐘周期。