Лекция: Процессоры Itanium

В конце 2001 года 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 и других компаний и университетов, она радикально отличается от всего, что было до сих пор представлено на рынке.

Intel Itanium не является 64-разрядным расширением 32-разрядной архитектуры х86 компании Intel. Он представляет собой нечто абсолютно новое – передовую архитектуру.

Архитектура Intel Itanium 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 Itanium используется новый 64-разрядный набор команд, разработанный также совместно фирмами Intel и HP. К тому же Itanium полностью совместим с архитектурой 32-разрядных процессоров. Подобно тому, как 32-разрядные процессоры умели переключаться между защищенным и реальным режимами, так и процессоры Itanium посредством выбора режима выполняют либо инструкции 32-разрядного х86, либо 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 имеет три кэша. Два кэша, L1, 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, этот режим должна поддерживать системная шина.

Другое — возможность использования 64 бит для адресации памяти. 32-битный процессор может адресовать 232 т. е. приблизительно 4,3 млрд байт. А 64-битный — 264, т. е. около 18,4 квинтильона байт.

С 2006 года началось производство нового процессора. Официально он называется Intel Core 2 Duo processor E6700, сообщая о себе в тестовой программе: «Intel(R) Core(TM)2 CPU 6700 2.66GHz». Новый модельный ряд процессора от фирмы Intel появился в 2006 году. Его характеристики вместе с другими новейшими процессорами отражены в табл. 10.

Процессоры компанииAMDявляютсяальтернативой процессорам компании Intel для IBM совместимых компьютеров. Их основные характеристики приведены ранее изданном учебном пособии[1].

Таблица 10

Характеристики последних моделей процессоров

1На оба ядра, но распределение объема кэш-памяти между ядрами происходит динамически.

○ – есть; ● – нет.