Už dnes vyvolává vývoj 64bitového procesoru Itanium zvýšenou aktivitu i v oblasti vývoje 64bitových operačních systémů a kompilátorů. Mezi nejznámější firmy vyvíjející kompilátory patří Hewlett-Packard, Intel a Microsoft. Na druhé straně stojí IBM, která spolu s několika dalšími firma spolupracuje na vývoji UNIXu pro přicházející generaci procesorů IA-64. Nedávno se přidal i Compaq (True64 UNIX). Také Sun oznámil, že vyvíjí verzi Solarisu pro Itanium. Ani Digital nechce zůstat pozadu, a tak přenáší svůj Digital UNIX na IA-64. Hewlett-Packard připravuje pro Itanium verzi HP-UX (připomeňme jen, že HP je spoluautorem technologie EPIC. Silicon Graphics se dohodl s Intelem na portování IRIXu na Itanium. Novell zveřejnil svůj plán vyvinout nový síťový operační systém s kódovým označením Modesto, který by měl být hybnou pákou IA-64 procesorů a byl by zpětně kompatibilní s NetWare 5.
Samozřejmě, že nespí ani Microsoft. Ten by chtěl UNIXu konkurovat svou 64bitovou verzí WindowsNT (Win64). Zdá se tedy, že podpora ze strany výrobců operačních systémů bude dostatečná - vzhledem k tomu, že Itanium je určené především pro náročné serverové aplikace (které běží zpravidla na UNIXu), se to ale dalo očekávat.
64 bitů aneb jak to všechno začalo a co všechno to obnáší ...
Itanium je první 64bitový procesor vyvinutý firmou Intel. Úplně první 64bitový procesor byl MIPS R4000, vyrobený v roce 1992. V současné době má MIPS R4000 široké využití v superpočítačích, serverech, pracovních stanicích a dokonce i v herních konzolách (Nintendo 64). Samozřejmě, že ruku v ruce s vývojem Itania, kráčí i vývoj nové čipové sady a speciálního slotu pro procesor. Itanium se bude zasouvat do tzv. Slotu M řízeného čipovou sadou 82460 GX. Tento chipset bude podporovat maximálně 4 procesory, maximální velikost operační paměti 64GB a grafické rozhraní AGP Pro. (Vývoj vlastních chipsetů, podporujících až 32 procesorů založených na architektuře IA-64, oznámili i firmy HP, Unisys a SGI.) Sběrnice bude taktovaná na 200MHz (původně se plánovalo 133MHz) a datová propustnost bude 3,2Gb/s. Výkon v 3D grafice bude u Itania zhruba 20x vyšší než u procesoru Pentium Pro a 3x vyšší než u PentiaIII Xeon. Pokud jde o paměť cache, bude se používat tříúrovňová hierarchie vyrovnávací paměti známá např. z Athlonu od AMD.
Výhody a nevýhody
Nová architektura EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing) s sebou přináší kromě výhod i značné množství nevýhod. Podívejme se na ně trochu zblízka. Nejprve výhody:
- Zjednodušuje se architektura procesoru - procesor může disponovat větším množstvím registrů a funkčních jednotek.
- Procesor neztrácí čas analyzováním kódu.
- Zatímco kompilátor může analyzovat celý program, procesor má přístup jen k části kódu.
- Má-li se program spouštět opakovaně, je lepší jej paralelizovat jednou a pořádně (v průběhu kompilace), než to dělat vždy za běhu.
Jsou zde ale i nevýhody:
- Kompilátor analyzuje je statický program, ale běh programu se může výrazně změnit i malou změnou vstupních dat.
- Komplexnost kompilátoru byla drasticky zvýšena, a proto se zvýšila i doba kompilace.
- Jsou potřebné složitější ladící nástroje.
- Výkon Itania je přímo úměrný kvalitě kompilátoru; IA-64 kompilátory ale teprve ve vývoji a o jejich kvalitě se zatím příliš nehovoří.
IA-32 versus IA-64
IA-32
Instrukce jsou komplexní, mají proměnlivou délku a v jednom okamžiku se vykonává právě jedna instrukce.
Instrukční tok je reorganizován a optimalizován v průběhu chodu programu.
Snaha předpovídat, kterým směrem se bude větev ubírat a spekulativně vykonávat instrukce podél předpovídané větve.
Data jsou přesouvána z paměti, až když jsou skutečně potřebná a pokud se nenacházejí v paměti cache.
IA-64
Instrukce jsou jednodušší, mají fixní délku a do CPU vstupují ve svazcích po třech instrukcích.
Reorganizaci a optimalizaci instrukcí provádí kompilátor.
Instrukce jsou spekulativní vykonávané podél každé větve a následně jsou zahozeny všechny nepotřebné výsledky.
Data jsou spekulativně zaváděna ještě předtím, než jsou skutečně zapotřebí, přičemž se nejprve prohledává paměť cache.
A malé zamyšlení na závěr
Starý software pro procesory x86 nebude efektivně využívat celý výkon Itania. Zároveň bude ale příliš drahé provozovat DOS nebo Windows na Itaniu. Intel posadil Itanium do oblasti vysoce výkonných enterprise serverů a high-level pracovních stanic. Procesory x86 se na tyto účely nikdy nepoužívaly, takže mi není moc jasné, proč Itanium podporuje x86. A takových věcí by se dalo najít víc. Nejsme tady ale od toho, abychom hodnotili zatím nepoznané, a tak berte sérii těchto článků spíše jako informaci o novince, než jako recenzi nebo něco podobného.
