O Itanium (inicialmente denominado com o nome de código Merced) é o primeiro numa família de processadores baseada na arquitectura Itanium e foi desenhado de acordo com as necessidades dos servidores e estações de trabalho de alto desempenho. A arquitectura Itanium ultrapassa as arquitecturas RISC e CISC, pondo a par recursos de processamento maciço com compiladores inteligentes que permitem execução paralela explícita ao processador. Os seus grandes recursos internos permitem uma optimização das aplicações a correr em Windows Advanced Server, Windows XP edição de 64 bits, assim como outros sistemas operativos, como o Linux.
O processador Itanium foi desenhado para suportar sistemas de grande escala, incluindo sistemas com dezenas de processadores, para providenciar o poder e a performance necessários a grandes servidores, servidores Internet e outros (fig. 3.47).
Vejamos agora algumas das suas características:
Ø Hardware baseado em arquitectura Itanium para alta performance:
· Quinze unidades de execução.
· Sugestões à cache para as caches L1, L2 e L3, de modo a reduzir os tempos de memória.
· 256 registos gerais e de vírgula flutuante.
· Motor de pilha de registos para uma gestão efectiva dos recursos do processador.
· Suporte para “predication” e “speculation”.
· Cache L3 de 2 MB ou 4 MB.
· Caches L2 e L2 no chip.
Ø Barramento de sistema de banda larga para escalabilidade multiprocessador:
· Largura de banda de 2,1 GB/seg.
· Barramento de sistema de 64 bits:
- Endereçamento de memória física de 44 bits e 54 bits de endereçamento virtual.
- Até quatro processadores no mesmo barramento de sistema, a 266 MHz de frequência de dados.
· Compatibilidade com o chipset Intel 440GX.
Figura 3.47 – O encapsulamento do Itanium
Como já dissemos anteriormente, o Itanium foi desenhado de modo a fornecer características que permitam a escalabilidade, alta disponibilidade, performance, protecção de investimento e escolha para servidores de alto desempenho. O Itanium representa o mais significativo avanço para a arquitectura Intel desde o 80386.
A família Intel Itanium vem complementar a família de processadores de arquitectura IA- 32, (32 bits e 16 bits) suportada pelos Pentium e família de processadores P6. Todos os produtos da família de processadores Itanium são baseados na arquitectura com o mesmo nome, arquitectura essa que é baseada na filosofia de desenho EPIC. A arquitectura Itanium é mais do que uma arquitectura típica de 64 bits e foi desenhada de base de modo a preencher as necessidades da computação empresarial. A arquitectura incorpora algumas características avançadas de escalabilidade e performance, enquanto mantém compatibilidade binária com as instruções IA-32.
O Itanium é o primeiro processador da família Intel baseado na tecnologia EPIC (Explicity Instruction Computing). EPIC é uma nova filosofia de desenho que vai mais além das típicas RISC e CISC. A tecnologia EPIC permite um maior grau de paralelismo de instruções do que as tecnologias anteriores e é baseada numa combinação única de características como “prediction”, “speculation” e paralelismo explícito, o que permite uma maior performance em sistemas de alto desempenho .
Já referimos que uma das características do Itanium era o “prediction”, mas o que é isso? O prediction é a execução condicional das instruções. Nas arquitecturas tradicionais, a execução tradicional é executada através de branches ou ramificações. O prediction remove os branches usados para a execução condicional. Assim, o conceito de prediction diz-nos que a”execução predicada evita os branches e simplifica a optimização do compilador, convertendo uma dependência de controlo numa dependência de dados”.
Podemos ver um gráfico do funcionamento do predication na figura 3.48.
O predication substitui o branch predication, permitindo ao CPU executar todos os caminhos de branch possíveis.
Outras das características do Itanium é a sua cache L3 e, como já vimos anteriormente, há duas versões no que respeita ao tamanho da cache L3: 2 MB e 4 MB.
Figura 3.48 – Funcionamento do predication
Cache L3 está na cartridge do processador, tal como acontecia com a cache L2 doPentium II. A cartridge do processador com 2 MB contém o núcleo do processador e 2 MB de cache L3 composta por duas memórias SRAM de 1 MB. Quanto à versão de 4 MB, é composta por quatro memórias SRAM de 1 MB. Tanto numa como noutra versão, a cache L3, apesar de residir na cartridge, está totalmente isolada do núcleo do processador (figs. 3.49 e 3.50).
Figura 3.49 – Diagrama de blocos da cache L3 do Itanium 2 MB e 4 MB
Figura 3.50 – Diagrama de blocos do Itanium
Na tabela 3.18 pode ver algumas das características principais do Intel Itanium:
|
| 733 | 800 |
| Apresentação | Maio 2001 | Maio 2001 |
| Velocidade de Relógio | 733 MHz | 800 MHz |
| Cache L3 | 2 MB ou 4 MB | 2 MB ou 4 MB |
| Processamento de Fabrico | 0,18u | 0,18u |
| Encapsulamento | PAC418 | PAC418 |
Tabela 3.18 – Características do Itanium
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