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IA64构架

IA64构架

用完美检测CPU信息,显示,IA64构架有问题,IA64构架是什么?这个会导致什么后果?
最后编辑2006-10-15 14:44:49
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IA是英语“英特尔体系/IntelArchitecture”的缩写,人们将Intel生产的CPU统称为英特尔体系(IA)CPU。从386开始,桌面PC使用的CPU,包括最新推出的PentiumⅣ都还是32位构架的,所以都被列为IA-32。而IA-64是Intel即将推出的64位CPU,其物理结构和工作机理与目前的X86序列的IA-32 CPU完全不同。传统IA-32微处理器架构存在一些基本的性能限制。为了达到更高的性能,处理器不仅要能更快地执行指令,而且还要在每个周期中执行更多的指令,即通常所说的"并行执行"。较好的并行执行可同时处理更多的信息,也就是提高了处理器的总体性能。在传统的系统架构下,处理器的性能并没有得到充分发挥。分支指令(在程序内改变执行流程)、存储器等待时间(数据到达存储器的时间)和现有处理器的局限性使真正的并行处理成为必要。

  为了克服上述局限性,需要采用新的系统架构。传统IA-32系统架构通过对处理器暗示并行的排序密码来向处理器传递并行命令。在IA-64构架中英特尔和惠普联合定义了一种新的被称作"显性并行指令计算"(EPIC)的全新系统架构技术。此软件技术能在原有的条件下获得最大限度的并行能力(即并行工作的潜力),并以明显的方式传达给硬件。同时,他们联合在EPIC技术的基础上定义了一种新的64位指令架构(ISA),英特尔将此技术融入其IA 64架构之中。新的64位ISA采用全新的方式,把显式并行性能与推理和判断技术结合起来,因而大大跨越了传统架构的局限性。EPIC技术支持的IA64架构,打破了传统架构的顺序执行限制,使并行能力达到了新的水平。预测、判断功能与显性并行功能的创新应用令EPIC技术打破了传统架构的局限性(如错误预测分支、存储等待等),使各种运行都在业界领先。而这些概念不能直接加到现有的系统架构上,必须创立一个新的系统架构,即IA64。IA64是首个旨在充分利用并执行指令的主流系统架构。IA64架构的广泛资源、固有可扩展性和全面兼容性,将使它成为可支持更高性能的服务器和工作站的新一代处理器系统架构。

  对英特尔而言,IA-64是其下一个10到15年的架构。新的ISA将使英特尔摆脱X86架构的限制,从而设计出超越所有现有RISC CPU和X86CPU的新型处理器。IA-64的处理器,具有64位寻址能力和64位宽的寄存器,所以我们称它为64位CPU。由于具有64位寻址能力,它能够使用1百万TB的地址空间,足以运算企业级或超大规模的数据库任务;64位宽的寄存器可以使CPU浮点运算达到非常高的精度。粗看起来,IA-64很像其他的64位RISC CPU:指令的长度是固定的,由一个指令、两个输入和一个输出寄存器组成;指令只对寄存器操作;超标量,具有多个不同的流水线或执行单元,能够并行执行许多指令。其实IA--64处理器还具有:显性并行性、分支预测、投机装载等特性。IA-64确实是为提高速度而设计的,使用IA-64指令可以制造一个具有比今天的X86CPU更多执行单元的CPU,比X86CPU能进行多得多的并行处理工作。指令级并行性可促进最优化的软件指令结构,从而使处理器能够在相同时间内执行更多的指令。推测:推测技术允许提前载入数据,甚至在代码分支发生以前进行。通过尽早从内存载入数据,推测技术可以避免内存等待时间。预测:预测技术避免了许多代码分支,以及因相关的数据分支预测错误而导致的性能下降。IA-64还允许处理器上有更多的空间用于执行指令--更多的执行单元、更多的寄存器和更多的高速缓存。随着处理器技术的发展为这些执行资源提供更多的空间,IA-64的性能将相应地得到增长。

  自英特尔于1985年通过80386从16位跨越到32位计算以来,IA-64是迄今为止最重要的体系结构发展。作为64位处理器架构,IA-64代表了一种新型微处理器的发展方向,英特尔和惠普早在4年前就开始共同开发,并将于2001年投入批量生产。在其产品尚未正式露面前,已引起了业界的广泛关注,同时,世界上各大计算机厂商也大幅度调整各自的战略,以迎接挑战。与传统的体系结构相比,基于IA-64的处理器可以提供更高的指令级并行性(ILP)。这是通过使用推测和预测等先进技术,并辅以大量的内部硬件资源来实现的。这些技术使编译器能够发挥最大效能来安排指令执行,而同时使处理器亦发挥最佳效能来执行指令。这种编译器和处理器间的合力也正是IA-64有别于其它体系结构的优势所在。
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