IA-64

Az IA-64 (Intel Architecture 64) egy az Intel és a Hewlett-Packard által közösen kifejlesztett utasításkészlet-architektúra (instruction set architecture, ISA; az utasításkészlet-architektúra az utasításokon kívül a felépítés több más elemét is meghatározza, pl. az adatformátumokat, regisztereket, címzési módokat, memóriafelépítést, a megszakítás- és csapdakezelést, valamint a kapcsolatot a külvilág felé – I/O). Az Itanium és Itanium 2 processzorokban került megvalósításra.

Az architektúra alapját a VLIW, avagy az Intel-HP terminológia szerint EPIC (explicitly parallel instruction computing, explicit párhuzamos utasításfeldolgozás) paradigma képezi, amellyel a processzor átlépheti az órajelciklusonként egy utasítás határt, és egy órajelciklus alatt több utasítást hajt végre – ez az utasításszintű párhuzamosság egyik gyakorlati megvalósítása.

Nem kompatibilis az x86 architektúrákkal. Eleinte asztali gépekben történő felhasználását is megcélozták, de az AMD 64 bites AMD64 architektúrájának megjelenése után – ami megőrzi az x86-os kompatibilitást –, az IA-64 architektúra jelentősége csökkent, és főleg a kiszolgálókban történő felhasználásra korlátozódott. Történtek kísérletek az asztali gépekben való meghonosításra, pl. 2001-ben a Microsoft megjelentette a Windows XP 64-bit IA-64 processzorra készült változatát, 2003-ban pedig az Itanium2-höz készült változatot, de ezek forgalmazását 2005-ben beszüntették. Az IA-64 architektúrára portolták még a HP OpenVMS operációs rendszerét is.

Történet

Eredetileg az Intel Merced kódnéven keszített 64 bites processzort, ami végül az Itanium nevet kapta. Átütő sikert nem aratott.

Évekkel később csatlakozott a Hewlett-Packard modul. Összefogtak, és megalkották az Itanium 2-t, amely csak névrokonságban áll az Itaniummal. Igazi, erős 64 bites RISC platformmá nőtte ki magát, jelentősebb piaci sikert azonban a mai napig még nem ért el. Elterjedését elsősorban a 64 bites x86 platform sikere, és az 1990-es évek végén az iparágat érintő recesszió gátolta.

Felépítés

Az Intel Itanium architektúra vázlata

Az Intel kimerítően dokumentálta az Itanium utasításkészletét és mikroarchitektúráját, és a szakirodalomban is sok elemzés jelent meg róla. Az architektúrát többször átnevezték története során. A HP eredetileg PA-WideWord névre keresztelte. Az Intel később az IA-64, majd Itanium Processor Architecture (IPA) megnevezést adta neki, mielőtt megállapodott volna a végleges Intel Itanium Architecture elnevezésnél, de széles körben továbbra is IA-64 néven emlegetik.

Ez egy 64 bites, sok (128+128) regisztert tartalmazó architektúra. Az alap szóhossz 64 bit, bájtonként címezhető. A logikai címtér 2⁶⁴ bájt. Az architektúra megvalósítása alkalmazza az elágazás-jóslást (branch predication), spekulatív végrehajtást és az elágazás-előrejelzést (prognózis, branch prediction). A paraméterátadásban hardveres regiszter-átnevezési mechanizmust használ, nem pedig regiszterablakos technikát. Ugyanez a mechanizmus lehetővé teszi a ciklusok párhuzamos végrehajtását. A spekulativitás, előrejelzés, jóslás és átnevezés a fordítóprogram ellenőrzése alatt áll: minden utasításszó külön biteket tartalmaz ezekre a célokra. Ez a megközelítés az architektúra megkülönböztető tulajdonsága.

Az architektúra 128 egészértékű processzor-regisztert, 128 lebegőpontos regisztert, 64 1 bites predikátumot és nyolc elágazásregisztert tartalmaz. A lebegőpontos regiszterek 82 bitesek, ez elősegíti a pontosság megőrzését az átmeneti eredményekben (a számításokban szereplő ideiglenes értékek pontosabbak).

További információk

• What do IA-32, Intel® 64 and IA-64 Architecture mean? (angol nyelven). Library articles. Intel, 2012 (Mi is az az IA-32, Intel® 64 és az IA-64 architektúra?)
• Intel IA-64 manuals
• Микроархитектура процессоров Intel Itanium 2 (orosz nyelven). Лаборатория Параллельных информационных технологий НИВЦ МГУ, 2011. november 2 (Az Intel Itanium 2 processzor mikroarchitektúrája, ábrák)

Kapcsolódó szócikkek

• RISC
• Intel
• Itanium