Энциклопедия *CI* по процессорам компании Intel Процессоры семейства IA-64.
Оглавление: 1. От авторов 2. Архитектура EPIC 2.1 История создания архитектуры EPIC и процессоров Intel Itanium 2.2 Основные принципы работы архитектуры EPIC 3. Процессор Intel Itanium 3.1 Ядро Merced 4. Процессор Intel Itanium² 4.1 Ядро McKinley 4.2 Ядро Madison 4.3 Ядро Deerfield 4.4 Ядро Montecito 5. Наборы микросхем системной логики 5.1 Intel 460GX 5.2 Intel E8870 6. Развитие процессоров Intel Itanium в будущем. 7. Заключение
1. От авторов
C развитием прогресса человечество постоянно стремилось покорять всё новые и новые вершины, искать более простые решения для реализации объемных задач, двигать вперёд производство и решать глобальные проблемы во благо человечества. C каждым годом людские потребности растут и это естественно. Как мы знаем,
компьютерные технологии не ограничиваются в своём развитии только лишь на домашнем секторе. На корпоративном рынке тоже происходят значимые события. Однако , далеко не каждый из нас в курсе "тамошних" дел , большинство воспринимает суперкомпьютеры, крупные центры баз данных как нечто далёкое... Мы попробуем, хоть и немного, но всё же пролить свет на разработки компании Intel как раз в этой, "далёкой" для простых смертных, сфере. Итак, как вы наверное догадались, речь пойдёт
о процессорах семейства Itanium от компании Intel...
2. Архитектура EPIC 2.1 История создания архитектуры EPIC и процессоров Intel Itanium.
Базовые принципы архитектуры EPIC были разработаны в университете Иллинойса, проект имел название Impact. В начале 1990-х годов были заложены теоретические основы самОй архитектуры, затем был основан проект, известный под названием Trimaran. Его целью было создание инструментальных
средств для процессора на базе EPIC.
Немного позже был создан стратегический альянс двух компаний - Intel и Hewlett-Packard, с целью разработки архитектуры процессора будущего. О чем было официально объявлено в июне 1994 года. Intel и Hewlett-Packard подписывают соглашение о совместной разработке новой 64-разрядной архитектуры, ориентированной на применение в серверах и рабочих станциях.
В ноябре 1997 года, Intel и Hewlett-Packard представляют
результат совместной работы - революционно новую микропроцессорную архитектуру, официально получившую название EPIC - архитектура явно-параллельного вычисления инструкций (Explicitly Parallel Instruction Computing), которая и была положена в основу будущего семейства процессоров Itanium.
В июне 1999 г. компании Intel и Hewlett-Packard представляют архитектуру и набор команд процессора семейства IA-64, первым из которых был процессор носивший рабочее название Merced.
В августе 1999 года, впервые была продемонстрирована работа операционных систем Linux и 64-разрядной Windows на системе, построенной на процессоре с архитектурой IA-64 - Merced. В октябре того же года Intel дает процессору Merced коммерческое наименование Itanium. Появились такие термины как "Семейство процессоров Itanium" (Itanium processor Family) и "Архитектура Itanium" (Itanium Architecture).
В июле 2000 г. Intel и Microsoft
объявляют о завершении работ над предварительной версией 64-разрядной операционной системы Windows для процессоров Itanium.
2.2 Основные принципы работы архитектуры EPIC
Использование архитектуры EPIC - главное отличие Itanium от RISC-процессоров. Она позволяет разбивать различные приложения и процессы вычислений на выполняемые параллельно фрагменты, обеспечивая в результате существенный скачок производительности. В архитектуре
EPIC сочетаются многие технологические решения, которые в результате сочетания дают значительное повышение скорости обработки и решение некоторых проблем трансляции программ. Рассмотрим эти решения:
- Поддержка явно выделенного компилятором параллелизма. - Большой регистровый файл. - Подобно архитектуре PowerPC, в EPIC присутствуют предикатные регистры. Использование предикатных регистров – важнейшая особенность, кардинально отличающая IA-64 от всех других
процессоров. - Спекулятивная загрузка данных, позволяющая избежать простоев конвейера при загрузке данных из оперативной памяти - Поддержка предикатно выполняемых команд, которая позволяет избежать лишних инструкций ветвления, если количество команд в ветвях условного оператора невелико и уменьшить нагрузку на устройство предсказания ветвлений. - Аппаратная поддержка программной конвейеризации с помощью механизма переименования регистров. - Используется стек регистров (и регистровые
окна). - Для предсказания инструкций используется поддержка компилятора. - Введена также поддержка инструкций циклического выполнения команд без потерь времени на инструкции циклического выполнения. В ЕРIC, в отличие от RISC, задача распараллеливания инструкций возложена на компилятор. Это позволяет упростить структуру процессора, и как следствие, добиться более высокой его производительности при меньшей степени сложности. Кроме того, компилятор оптимизирует выполнение программы целиком,
а не отдельного ее фрагмента, который доступен процессору в случае аппаратного распараллеливания. Наиболее интересной в архитектуре EPIC является поддержка спекулятивного выполнения команд и загрузка данных. Рассмотрим их подробнее. Большинство команд загрузки данных из памяти выполняется длительное время. Выполнение команды за 1-2 такта возможно только в том случае, если значение содержится в кэш-памяти второго уровня. Время несколько увеличивается, если значение находится в кэш-памяти второго
уровня. В случае чтения же данных из микросхем динамической памяти даже при попадании на активную страницу происходит значительная задержка при загрузке, а при смене страницы задержка имеет огромную величину, причём конвейер быстро блокируется, так команд, которые можно выполнить без нарушения зависимости по данным, обычно оказывается крайне мало. При спекулятивном выполнении используется вынесение команд загрузки далеко вперёд инструкций, использующих эти данные, в основном вверх за инструкции условного
перехода. При достижении потоком команд места, где необходимо использовать загружаемые данные, вставляется инструкция, проверяющая, не произошло ли исключения в процессе загрузки (например, какая-то инструкция произвела запись по этому адресу), если исключение произошло, то вызывается специально написанный восстановительный код, который попросту перезагружает значение в регистр. Также при спекулятивных операциях по данным оптимизируется часто встречающийся участок во многих программах.
3. Процессор Intel Itanium 3.1 Ядро Merced
Итак, перейдем к подробному описанию технических характеристик процессора Itanium. Первый 64-разрядный процессор Itanium базировался на ядре под кодовым именем Merced и использовал специальный тип корпуса, который представлял собой картридж PAC418 размером 10х6 см, в котором располагалось
процессорное ядро. Кэш-память первого и второго уровней была интегрирована на кристалле процессора, а статическая кэш-память третьего уровня новой конструкции емкостью 2 либо 4 Мбайт была размещена на одной плате с ядром процессора и работала с ним на одинаковой тактовой частоте. Также внутри процессорного картриджа располагались дополнительные элементы питания. Картридж Itanium предназначен для установки в разъем Slot M типа VLIF(Very Low Insertion Force) - комбинированный 418-контактный процессорный
разъем, сочетающий достоинства как Socket, так и Slot. Сигнальная матрично-штырьковая часть разведена с силовой частью, по которой подается питание, с тем, чтобы исключить помехи. Все это мы можем увидеть на следующем фото:
На обратной стороне процессорного картриджа расположена массивная теплорассеивающая пластина, позволяющая равномерно распределять по всей поверхности процессора выделяемое им тепло. К тому же сильно нагревающиеся блоки процессора тоже
размещены равномерно.
Ну и наконец сбоку процессора располагалось поле, на которое наносилась маркировка:
Процессор Intel Itanium имел достаточно большие размеры, что привело к искажениям в передаче сигнала
тактовой частоты (в Itanium проблема решена созданием в чипе нескольких узлов распределения сигнала). Процессор Merced работал на тактовых частотах 733-800МГц с частотой системной шины 133Мгц (эффективная тактовая частота системной шины составляла 266МГц, так как передавалось два блока данных за один такт) и обладал трехуровневой иерархией сверхоперативной памяти. На реализацию процессора с соблюдением проектных норм 0,18 мкм технологического процесса потребовалось около 320 млн. транзисторов,
из которых только 25 млн. пришлось на реализацию самого ядра, а остальные - на кэш-память. Самый большой модуль процессора - это блок вычислений с плавающей точкой, он занимает около 10% площади кристалла. Производительность Itanium составляет до 6,4 млрд. операций с плавающей точкой в секунду. Благодаря архитектуре EPIC и 15 исполнительным устройствам процессор может выполнять до 20 операций одновременно. При этом он может непосредственно адресовать до 16 Тбайт памяти при пропускной способности до 2,1
Гбайт/с. В процессоре реализована поддержка всех существующих на то время расширений Intel (технологий MMX, SIMD и симметричной мультипроцессорной обработки), за исключением SSE2.
Архитектура Itanium включает также такие уникальные средства повышения надежности, как усовершенствованная система обнаружения, исправления и локализации ошибок, как система расширенного самоконтроля и машинной проверки EMCA, обеспечивающая обнаружение, коррекцию и ведение подробного журнала ошибок
, а также поддержку обработки кода ECC - контроля четности на кэш-памяти всех уровней и системной шине.
В архитектуре процессора Itanium насчитывается по 128 64-разрядных целочисленных регистров общего назначения и 80-разрядных регистров вещественной арифметики, а также 64 одноpазpядных предикатных pегистpа. Все они доступны для программирования; кроме того, имеется множество недоступных внутренних служебных регистров, используемых самим процессором. 64 одноразрядных регистра
используются для организации логики предсказания ветвления и спекулятивного выполнения команд.
Еще одно преимущество в том, что процессор Intel Itanium мог напрямую работать с 16 Тб оперативной памяти (64-битная виртуальная адресация, 50 бит физической адресации), против 4 Гб у 32-разрядных процессоров.
Последние публикации в разделе «Новости и обзоры»:
«Apple и Intel хотят побороться с Google за патенты Nortel» Как мы сообщали в апреле, компания Google достигла предварительного соглашения о приобретении пакета патентов, принадлежащих компании Nortel. Примерно 6000 патентов и заявок на патенты в области проводных и беспроводных коммуникаций, полупроводниковых приборов, сетевых технологий, голосовой связи и Интернет, выставлены на аукцион в связи с банкротством Nortel...
«Поставки оптических приводов в третьем квартале возрастут» Если судить по комментариям к некоторым новостям, оптические носители и проводы уже давно отправлены на свалку. Между тем, значительная часть человечества не только не разделяет мнение доморощенных экспертов, но даже не догадывается об их существовании и спокойно продолжает пользоваться достижениями технической мысли, включая оптические диски...
«Intel откладывает выход Ivy Bridge на март 2012 года?» Компания Intel отложила выход процессоров следующего поколения, известных под условным обозначением Ivy Bridge, утверждает источник со ссылкой на производителей ноутбуков. Таким образом, подтверждается информация, опубликованная в конце мая...
«В третьем квартале Intel представит бюджетные процессоры Celeron G530T и Pentium G630T» Компания Biostar, очевидно, сама того не желая, рассекретила два грядущих бюджетных процессора Intel: Celeron G530T и Pentium G630T. Оба модели были замечены в обновленных списках процессоров Sandy Bridge, поддерживаемых совместимыми с ними системными платами Biostar...
«В Сети появилось изображение двух процессоров Ivy Bridge» 22-нанометровые процессоры Intel Ivy Bridge появятся только в следующем году, однако компания уже активно тестирует инженерные образцы. В доказательство этому стало фото двух процессоров, опубликованное на одном из китайских форумов...
Обзор полезного программного обеспечения с возможностью скачать:
10-Страйк: Схема Сети, 2.2 Создайте схему локальной сети для документации или презентации с помощью программы «10-Страйк: Схема Сети». Программа просканирует вашу сеть, найдет все активные устройства, и поместит их на схему. По SNMP-протоколу можно определить связи между устройствами. Программа содержит обширную библиотеку значков сетевых устройств и мощные средства для создания и редактирования схем сетей...
Net Monitor for Employees Professional, 4.1.2 Программа Net Monitor for Employees Professional предназначена для мониторинга сетевых компьютеров. Также доступна возможность блокировки компьютера и управления мышью и клавиатурой удаленного ПК...
AutoUpdate, 1.0.3.40 Программа AutoUpdate позволяет отслеживать и обновлять на клиентской машине новые версии файлов. Предназначена для работы в корпоративных сетях, когда одним или несколькими файлами пользуются сразу несколько человек...
Colasoft Capsa, 6.9 Программа Colasoft Capsa предназначена для мониторинга и анализа сети. Позволяет декодировать передаваемые по сети пакеты и диагностировать саму сеть...
Ammyy Admin, 2.5 Ammyy Admin -- система удаленного доступа и администрирования. Ammyy Admin работает через NAT и не требует внешних IP адресов, установки дополнительного ПО и настройки переадресации портов. Все передаваемые данные шифруются с помощью алгоритма AES с различными ключами для каждой сессии...
Последние публикации из рубрики «Полезные советы по работе с компьютером»:
Microsoft Office - Excel
При записи в ячейку документа Excel 97 числа, содержащего более 15 знаков, последние цифры заменяются нулями. Данная проблема возникает из-за того, что в Excel 97 максимальная точность представления числа 15 знаков. При записи в ячейку двадцатизначного числа происходит округление до 15 знаков и представление числа в экспоненциальной форме. Увеличить точность представления чисел в Excel 97 нельзя. Однако если не предполагается участие этих чисел в математических операциях, то возможно
использование текстового формата, для их хранения. Такое решение подходит, например, для хранения номеров банковских счетов.
Статья R10561 сборника технических статей Microsoft
«Аще и кладезь еси глубокий, Владыко, источи ми воду из пречистых Твоих жил, да яко самаряныня не ктому пияй жажду: жизни бо струи источаеши» Намедни мы наведались к источнику "Кладезь Самарянки", что у стен монастыря Новый Иерусалим и увидели, что он заботливыми руками ухожен и выложен камнями. Дорожка к нему практически непроторена, поскольку про него мало кто знает, а многие просто боятся спускаться по отвесному склону. Но именно он напоминает нам одно из Евангельских событий — беседе Иисуса Христа у колодца с женщиной из Самарии, которой Господь сказал: «Всякий, пьющий воду сию, возжаждет опять, а кто будет пить воду, которую Я дам
ему, тот не будет жаждать во век; но вода, которую Я дам ему, сделается в нем источником воды, текущей в жизнь вечную» (Ин. 4, 13—14)...
- Сколько сделать рентгеновский снимок? - Вам какой, обыкновенный? - А какие ещё есть? - Ну, можно с обезьянкой на плече. И чтобы на заднем плане море, пальмы...
*****
Студенческое женское общежитие. Вахтерша: - Молодой человек, вы к кому? - А мне все равно, я с водкой!...
*****
Гадалка программисту: - Не могу понять, что у вас на роду написано. - А вы кодировочку на кириллицу поменяйте...
Внимание! Если хотите, чтобы мы посвятили рассылку Вам или вашему сайту, то пишите на почту: altvix@mail.ru
Вы можете добавить свою новость, статью или программу по адресу (необходимо зарегистрироваться): stss.3dn.ru
По вопросам размещения Ваших статей и информации в наших рассылках - пишите нам: altvix@mail.ru Вы можете добавлять информацию в наше сообщество: http://my.mail.ru/community/stssru/
Путеводитель по городу Истра и экскурсии в монастырь Новый Иерусалим. Информация здесь >>>
>
