深入Intel的Itanium处理机
2001-01-08 19:57:14·
温勇·天
1 2 3 4 5 下一页 Intel最新一代的64位IA-64 Itanium微处理机（原开发代号Merced）历时7年艰苦开发，终于有望今年推出。Itanium微处理机（中文名为安腾）是由Intel和HP共同开发的Intel
IA-64系列中的第一个64位微处理机产品（时钟频率800Mhz）。根据开发计划2001年中将推出代号McKinley（时钟频率
1.2Mhz），2003年将陆续推出代号Deerfield 和Madison的后续产品。IA-64是Intel的64位微处理机的指令集架构ISA的名字，Itanium
是依据这个微架构设计、对IA-64特定硬件实现的CPU。
EPIC设计理念
Intel的64位微处理机主要设计目标是克服当今微处理机系统架构的瓶颈。Intel认为：系统架构真正的内在的瓶颈来自对并行性的障碍，需要开发一个全新的系统架构，最大程度地开发指令级的并行ILP。由此Intel提出了与CISC和RISC完全不同的创新的设计理念，这就是EPIC（显式指令并行计算-Explicity
Parallel Instruction Computing）。
EPIC设计理念的中心思想是：让智能化的软件指挥愚蠢的硬件，复杂性交给软件处理，硬件只需按序高速并行处理指令和数据。并行性的表达由每条指令开始，并行性的抽取、调度由编译器实现，从源头起开发指令级的并行ILP。无论何时、无论何处只要可能就利用并行能力，如果不可能就使它成为可能。
Intel重新定义了分支预测的概念。与分支预测猜测要执行那一条分支完全不同的是，EPIC的IA-64同时执行两条分支，分支中每条指令都有标志位。利用指令、编译器和CPU硬件的有机结合，把条件分支组合成判定。从而将控制相关转化为数据相关，避免了分支，消除了误预测损失，显著提高了性能。
用推测装入（speculative loading）减少存储器时延
尽管现代超标量微处理机使用多级Cache结构提高了给CPU供应指令和数据的速度，但由于Cache未命中最终需访问存储器的时延仍造成CPU闲置，机器越宽，每个周期可处理的指令和数据越多，存储器时延的影响就越严重，因此成为现代微处理机架构的瓶颈。
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