Коллекция рефератов

Информатика

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.