Intel Itanium sneak preview

Nu je weet wat EPIC en IA-64 zijn is het tijd om over de allereerste IA-64 processor te hebben, bij Intel bekend als codename Merced, voor het publiek: Itanium. De fysieke eigenschappen van de Itanium core zijn totaal niet indrukwekkend. Een zes lagen dikke aluminium die met daarop een schamele 25 miljoen transistors gebakken op 0.18 micron, draaiende op een kloksnelheid die niet boven de 800MHz uit komt. Zelfs de Pentium III core lijkt geavanceerder met 28 miljoen transistors en een huidige topsnelheid van 1GHz, laat staan de 42 miljoen transistors tellende 1,5GHz Pentium 4, toch zijn deze cijfers voor een chip die eigenlijk al in 1997 af had moeten zijn lang niet slecht.


Van binnen is de Itanium core dan ook een stuk interessanter, hij is namelijk in staat om twee 128 bit IA-64 instructiebundels tegelijk te verwerken. Dit zijn dus maximaal zes binnenkomen opdrachten per kloktik en omdat sommige opdrachten meerdere operaties vereisen, die door de Itanium tegelijkertijd gedaan kunnen worden, kan het aantal verwerkte operaties per kloktik oplopen tot 20. Daarvoor is dan ook een klein leger execution units en registers ingezet. De 11 execution units en 328 registers kunnen in theorie voor een maximum van 6,4GFLOPS zorgen. Met deze enorme hoeveelheid beschikbare bronnen is het voor de processor mogelijk om parallel te werken zoals dat volgens de EPIC filosofie moet. Hier een overzicht van de interne features:

Execution units 2 Floating point units 4 Integer units 2 Load-store units 3 Branch units

Registers 128 Multimedia registers 128 Floating point registers (82 bit) 64 Predicate registers 8 Branch registers

De Itanium heeft natuurlijk ook on-die cache, bestaande uit 16KB L1 data, 16KB L1 integer en 96KB L2 cache. Dit lijkt is voor een processor met zulke capaciteiten natuurlijk nogal klein, maar wordt door Intel ruimschoots gecompenseerd door L3 cache te gebruiken. Op de processorcartridge kan 2 of 4MB cache worden geplaatst, dat met een 128 bit brede bus aan de core verbonden wordt. Omdat het cache op de volle processorsnelheid draait wordt de totale bandbreedte naar de processor 11,9GB/s voor de 800MHz versie.


Natuurlijk moest de Itanium ook betrouwbaar zijn, op vrijwel elke interne processorbus is dan ook ECC toegepast, waarmee fouten kunnen worden herkend en hersteld, zonder dat een reboot noodzakelijk is. Fouten kunnen ook worden gelogd en de processor is in staat problemen met de rest van het systeem te herkennen en deze vervolgens te herstellen of in te dammen. De Itanium vertrouwt ook niet meer op het moederbord om zijn voltage stabiel te houden. Aan de zijkant van de zware, grote cartridge waarin de core zit moet een door Intel ontworpen voltage regulator, die nog groter is dan de processor zelf, worden aansloten.


Dan is er nog het probleem van oude software, want hoewel de Itanium een compleet nieuw ontwerp is zullen Intel's klanten zo af en toe ook software willen gebruiken die nog niet gepoort is naar het IA-64 platform. Om die mensen tegemoet te komen zit er op de Itanium een hardware decoder voor IA-32, die 100% compatible is met de huidige software, inclusief MMX en SSE2. Natuurlijk kan de EPIC core niets beginnen met deze opdrachten en dus wordt alles heen en weer vertaald zodat het door de Itanium kan worden uitgevoerd en de resultaten door de oude software worden begrepen.

De chipset waar de Itanium op draait is de Intel 460GX, geschikt voor maximaal vier Itanium processors op een dual-pumped bus van 133MHz (266MHz effectief). De chipset kan maximaal 64GB geheugen aansturen en daarbij kan gekozen worden tussen PC100 SDRAM en PC1600 DDR SDRAM. Een geïntegreerde ethernetkaart en AGP4x zijn optioneel. Voor het grotere werk moet je echter bij andere bedrijven zijn zoals NEC, IBM, HP en Compaq, deze zijn bezig met 16- en 32-way Itanium chipsets. Voor zo'n 32-way systeem zul je overigens je spaarvarken flink moeten uitschudden, een 800MHz Itanium met 4MB L3 cache zal namelijk zo'n 10.000 gulden gaan kosten. Het is nu hopelijk duidelijk dat de Itanium absoluut geen processor voor desktops is .