| Intel Itanium | |||
|---|---|---|---|
| Mikroprosessor | |||
 | |||
| Den første Intel Itanium prosessoren i 2001 | |||
| Produsert | 2001 - 2021 | ||
| Produsent | Intel | ||
| Klokkefrekvens | 753MHz - 2.53GHz | ||
| Prosess | 32 - 180 nm | ||
| Transistorer | 220 000 000 - 3 100 000 000 | ||
| Prosessorsokkel | PAC418 PAC611 LGA1248 | ||
| Arkitektur | Intel Itanium Architecture | ||
| Kjerne | 1, 2, 4, eller 8 kjerner | ||
Intel Itanium, eller bareItanium (IPA: /aɪˈteɪniəm/ uttaltaiteiniem), er en familie av 64-bitmikroprosessorer fraIntel. Intel markedsfører dem for bruk ihøyytelses tjenere ogsuperdatamaskiner. Mikroprosessorene er basert på endatamaskinarkitektur som har sin opprinnelse hosHewlett-Packard (HP), og som senere ble videreutviklet av HP og Intel i fellesskap.
Arkitekturen blir kaltIntel Itanium Architecture;[1] den ble tidligere også kaltExplicitly parallel instruction computing (EPIC),Precision Architecture Wideword (PA-WideWord), IA-64 ogItanium Processor Architecture (IPA). Benevnelsen IA-64 ble senere tatt i bruk om Intels64-bit x86-prosessorer, som ikke må forveksles med Itanium. I praksis er dette en variant av arkitekturenVery Long Instruction Word (VLIW) som ble oppfunnet av en gruppe forskere vedYale University i 1983.[2]
Første generasjon ble lansert 4. juni 2001. Andre generasjon ble lansert den 8. juli 2002 under navnetIntel Itanium 2. Den 1. november 2007 ble også andre generasjon gitt navnetIntel Itanium. Artikkelen omtaler derfor begge generasjonene. Pr 2008 var Itanium den fjerde mest brukte mikroprosessorarkitekturen for bedrifts/server-markedet, etterx86-64,Power Architecture, ogSPARC.[3]
Mikroprosessorenes arkitektur er radikalt forskjellig fra bådeRISC-prosessorer ogx86-arkitekturen.Hewlett-Packard kalte den opprinnelig forEPIC(Explicitly parallel instruction computing), men omdøpte den senere tilPA-WideWord(Precision Architecture Wideword).Intel kalte den førstIA-64(Intel Architecture 64-bit), mens IA-32 var navnet på 32-bit prosessorer basert på Intelsx86-arkitektur. Etter lanseringen av 64-bit x86-prosessorer, endret Intel navnet tilIPA(Itanium Processor Architecture), og deretter til dens nåværende navnIntel Itanium Architecture. Arkitekturen blir likevel ofte (upresist) kalt «IA-64», som nå også omfatter Intels 64-bit x86 prosessorer.
I likhet medIntel Pentium Pro, dens etterfølgere og kloner, implementerer arkitekturenspekulativ utførelse,branch prediction ogregister renaming. Det er imidlertidkompilatorenes oppgave å styre disse prosesseneeksplisitt, og ikke prosessoren (slik tilfellet er medIntel Pentium Pro). Hver instruksjon inneholder ekstra bits for disse funksjonene.
Innebygdout-of-order execution er fraværende. Istedenfor å la maskinvaren (implisitt) oppheve avhengigheter mellom instruksjoner, gjøres detteeksplisitt avkompilatorene. Arkitekturen kan utføre flere instruksjoner pr klokkepuls, men det er programvarens (ikke prosessorens) oppgave å hindre innbyrdes avhengigheter mellom instruksjoner slik at parallell utførelse er mulig.
Menssuperskalære mikroprosessorer oppnår parallell utførelse ved hjelp av flere parallelle heltalls- og desimaltallsenheter, valgteHewlett-Packard i1989 å konstruere en ny arkitektur som var ment å erstatte bådeRISC- ogCISC-prosessorer (hvorPower Architecture ogSPARC er eksempler på førstnevnte, ogx86-64 på sistnevnte).
EPIC er en variant av en eldre arkitektur kaltVery Long Instruction Word (VLIW). Prinsippet i EPIC er å øke parallell utførelse, ved at hver enkelt instruksjon inneholder 3 instruksjoner.[4]
Mens en tradisjonell superskalær prosessor (RISC ellerCISC) med to heltallsenheter kan utføre 2 instruksjoner pr klokkepuls, vil en tilsvarende EPIC-prosessor utføre 6 (2x3) instruksjoner pr klokkepuls.
Lansert ijuni2001 under navnetIntel Itanium (kodenavnet «Merced»), bestod denne mikroprosessoren av 28 utførende enheter:
Andre egenskaper:
Hvert 128-bit instruksjonsord til de to heltallsenhetene inneholder 3 instruksjoner. Dersomkompilatorene og programvaren utnytter dette, kan 2 instruksjoner hentes fra Nivå-1 Instruksjons-Cache Cache pr klokkepuls, og prosessoren kan utføre 6 instruksjoner pr klokkepuls.
Ettersom hver desimaltalls-enhet kan utføre en multiplikasjon og akkumulering – f.eks. a = a + (b X c), kan to instruksjoner utføres samtidig (addisjon og multiplikasjon). Når dette skjer, kan prosessoren utføre 4 desimaltallsbergeninger pr klokkepuls.
Ved 800 MHz hadde derfor prosessoren en teoretisk ytelse på 4800MIPS og 3.2 GFLOPS.
Denne prosessoren ble lansert7. august2002, og skilte seg fra første generasjon på følgende områder:
Ved å integrere Nivå-3 Cache i selve prosessoren, ble dens latens redusert fra 20 til 12 klokkepulser. Dessuten ble båndbredden mellom prosessor og ekstern RAM mer enn tredoblet, fra 2.1 Gbps til 6.4 Gbps.
Denne prosessoren ble lansert30. juni2003. Nyheter:
Dette var en mindre strømkrevende versjon av «Madison», som ble lansert8. september2003.
Dette var en dobbelt-kjerne versjon av «Madison» som ble lansert første kvartal2004.
Denne prosessoren ble lansert8. november2004.
1.3 GHz utgaven var en versjon med lavere strømforbruk (62 Watt), og 400 MHz databuss.
Dobbelt-kjerne prosessor som ble lansert i to versjoner. Den første ble lansert8. november2004, samtidig med «Fanwood»:
Den andre versjonen ble lansert5. juli2005, i to varianter med ulik Nivå-3 Cache og høyere hastighet på databussen:
Denne prosessoren ble lansert den18. juli2006, og ble fabrikkert med 90 nm transistorer (istedenfor 180 nm2001–2002 og 130 nm (2003–2005). Effekten var redusert til 104 Watt, mens 130 Watt var «regelen» i tidligere implementasjoner.
Mens den integrerte Nivå-2 Cache var blitt delt mellom instruksjoner og data, lanserte «Montecito» en større og delt Nivå-2 Cache.
«Montecito» er en dobbelt-kjerne prosessor, der hver kjerne har sin egen dedikerte Nivå-3 Cache.
I «Montecito» er den innebygde støtten for kjøring avIA-32 programmer fjernet, og erstattet med programvare-emulatorenIA-32 EL, som Intel utviklet i2005.
«Montecito» innførte dessutenlettvekts-prosesser, også kaltmulti-tråder(multithreading: Hver prosessor-kjerne kan utføre to tråder. Dersom én av trådene stopper opp ved henvendelse til det eksterne minnet, fortsetter den andre tråden.
Enda en nyhet var innebygd støtte forvirtualisering, der flere instanser av operativsystemet kan kjøre samtidig på prosessoren.
Denne prosessoren ble lansert den31. oktober2007.
| Selskap | Server | |||
|---|---|---|---|---|
| navn | fra | til | navn | CPUer |
| Compaq | 2001 | 2001 | Proliant 590 | 1-4 |
| IBM | 2001 | 2005 | x455 | 1-16 |
| Dell | 2001 | 2005 | PowerEdge 7250 | 1-4 |
| Hitachi | 2001 | 2008 | BladeSymphony 1000 | 1-8 |
| Unisys | 2002 | 2009 | ES7000/one | 1-32 |
| SGI | 2001 | 2011 | Altix 4000 | 1-1024 |
| Fujitsu | 2005 | 2011 | PRIMEQUEST | 1-32 |
| HP | 2001 | idag | Integrity | 1-128 |
| Bull | 2002 | idag | NovaScale | 1-32 |
| NEC | 2002 | idag | Express5800 /1000 | 1-32 |
I2001 bygdeIBMTitan Cluster Itanium, med 320 stk 800 MHz Intel Itanium prosessorer. Med en ytelse på 667.9 GFLOPS, ble den inovember2001 kåret til verdens 34. raskeste superdatamaskin.[5]
Ijuni2004 ble Thunder (LLNL), basert på Itanium 2, rangert som verdens 2. raskeste superdatamaskin med en ytelse på 19.94 TFLOPS.
Inovember2004 havnet superdatamaskinenColombia på 2.-plass med 20 stk SGI Altix 3000 noder som kjørte SUSE Linux Enterprise Server 9, hver enkelt med 512 Intel Itanium 2 prosessorer (totalt 10,240 Itanium 2 prosessorer), med en ytelse på 51.8 TFLOPS.
Prosessoren erstattetPA-RISC ogAlpha iHewlett-Packards systemer, ogMIPS i SGI's HPC-systemer.
Universitetet i Tromsø (UiT) bygde i november 2004 Norges største tungregneanlegg for akademisk bruk, i form av HP Superdome-datamaskinenSnowstorm, med 196 stk 1,3 GHz Itanium 2 mikroprosessorer. Maskinen kjørte HP-UX, og hadde en ytelse på 1,02 TFLOP.[6] I tillegg investerte Universitetet i en klynge på ni datamaskiner med totalt 22 stk Itanium 2 mikroprosessorer: Syv stk HP rx2600, hver enkelt med 2 stk 900 MHz Itanium-2, og to stk HP rx5670, hver enkelt med 4 stk 1 GHz Itanium-2. Klyngen kjører 64-bit Red Hat Linux Advanced Server.[6][7]
I 2007 ble denne erstattet av superdatamaskinenStallo med 1408 stk 2,66 GHz 2 Xeon X5355. Dette er en firekjerners prosessor, og datamaskinen har derfor totalt 5 632 prosessorkjerner.[8]
«Det første skuddet for Itaniumbaugen kom daAMD lanserte en 64 bits versjon avX86. Markedet jublet. AMD hadde allerede en arkitektur som var mer effektiv enn Intels egen. Ikke lenge etter kom de også med flerkjerneteknologi. Da var det helt klart atIntel måtte svare og utvide sin X86-prosessor til 64 bit. Dermed var Itaniums fremtid som den store 64-bit høyende plattformen til Intel en saga blott.»
Martin Ringel, ansatt i HP med fokus på utviklingen av Itanium[9]
LinuxdistribusjonenDebian innførte støtte for Intel Itanium i versjon 3.0 «Woody», som ble lansert19. juli2002. Denne støtten var også tilstede i versjon 3.1 «Sarge» (2005), i versjon 4.0 «Etch» (2007), i versjon 5.0 «Lenny» (2009), i versjon 6.0 «Squeeze» (2011) og i versjon 7.0 «Wheezy» (2013). Støtten for Itanium ble kuttet ut i Debian versjon 8.0 «Jessie», som ble lansert 15. april 2015.
Fedora versjon 9 «Sulphur», som ble lansert13. mai2008, hadde støtte for Intel Itanium, men denne støtten har ikke vært til stede i senere versjoner avFedora. Versjon2.1 «Pensacola» avRed Hat Enterprise Linux, som ble lansert 26. mars 2002, innførte likeledes støtte for Intel Itanium. Denne støtten opphørte iRed Hat Enterprise Linux 6 «Santiago», som ble lansert 10. november 2010.
