Intel Itanium

Im Jahr 1994 haben sich Intel und Hewlett-Packard zusammengetan, um die IA64-Architektur eines 64-Bit-Prozessors zu entwickeln. Daraus entstand der Itanium, auch als Merced bekannt, der von Intel herausgebracht wurde.
Der Itanium ist ein reiner Server-Prozessor, der seine Stärke im Gleitkommabereich hat und dort alles abhängt, was bisher da gewesen ist. Ein Itanium-System lässt sich auf bis zu 512 Prozessoren skalieren.

Weil Intel und AMD einige Monate vor der Einführung die Geschwindigkeit ihrer Prozessoren kräftig steigerten, waren die ersten Taktraten des Itanium nicht besonders hoch (733 und 800 MHz).
Ursprünglich hatte Intel vor, die Xeon-Prozessoren durch Itanium-Prozessoren zu ersetzen. Leider musste Intel in die Xeon-Prozessoren eine 64-Bit-Erweiterung implementieren, um gegen die Opteron-Prozessoren von AMD nicht in Rückstand zu geraten. Dadurch haben die Itanium-Prozessoren ihr Alleinstellungsmerkmal verloren und wurden wegen ihrer geringen Rechenleistung und einem zu hohen Preis immer uninteressanter. Inzwischen stehen der Itanium von Intel und Opteron von AMD als Konkurrenz zueinander.
Es ist damit zu rechnen, dass der Itanium irgendwann nicht mehr von Intel unterstützt wird.

Architektur den Intel Itanium (Merced)

Das Innere der IA64-Architektur ist mit einem L3-Cache von 2 oder 4 MByte, einem L2-Cache mit 96 kByte und einem L1-Cache mit insgesamt 32 kByte ausgestattet. Intern laufen die Caches mit dem vollen Prozessortakt. Außerhalb des Gehäuses werden sie mit 2 x 133 MHz und 64 Bit angesprochen.
Der L1-Cache ist mit je 16 kByte für Instruktionen und Daten aufgeteilt. Die Instruktionen werden in reinen IA-64 und IA-32 Code aufgeteilt und an die unterschiedlichen Ausführungseinheiten verteilt.
Die IA-64-Architektur hat 4 Integer-Einheiten (I und M), 4 Multimedia- und zwei Gleitkommaeinheiten. Die Gleitkommaeinheiten greifen direkt auf den L2-Cache zu, so dass der L1-Cache etwas entlastet wird.
Der L3-Cache befindet sich auf einem externen Modul, das aber mit 128 Bit und vollem Prozessortakt angesteuert wird.
Nachdem der Itanium in der Version 1 nicht so der Bringer war, hat Intel die Version 2 herausgebracht. Mit höheren Taktraten, einen Systembus mit 2 x 200 MHz (400 MHz) und 256 kByte L2-Cache.

EPIC - Exlici Parallel Instruction Computing

Nach EPIC muss der Compiler mit allen Mitteln versuchen den Code in parallel ausführbare Häppchen zu zerlegen. Dabei müssen einige Regeln beachtet werden.
In der IA-64-Architektur besteht ein Häppchen aus drei Befehlen zu je 41 Bit. Dazu kommen noch 5 Bit, die Auskunft über die Befehle geben und Informationen über das Ende der Parallelität enthalten.
Zwischen den parallelausgeführten Befehlen darf keine Abhängigkeit bestehen. Ist das doch der Fall, unterbricht der Prozessor den Programmablauf.

Itanium 2

Der Itanium 2 mit dem Prozessorkern Madison ist 30 bis 60 Prozent schneller als sein Vorgänger McKinley.
Der Itanium 2 gleicht die Performanceschwächen des Vorgängers aus. Der L1-Cache kann die Daten schon nach einem Takt liefern. Der Merced benötigte dafür zwei Takte. Der L2-Cache wurde ebenfalls beschleunigt und vergrößert. Außerdem hilft ein schneller integrierter L3-Cache mit bis zu 6 MByte der Recheneinheit auf die Sprünge.
Um die höheren Taktraten bis 1,5 GHz zu erreichen hat Intel den Herstellungsprozess von 0,18 µm auf 0,13 µm umgestellt.

Doppelkern-Itanium

Der Itanium mit dem Kern Montecito hat zwei Kerne und ist eine komplette Neuentwicklung. Dank seinem auf Doppelkern ausgelegten Design erreicht er die besten Benchmark-Ergebnisse. Allerdings ist er kein x86-Prozessor mehr.

Prozessor-Übersicht: Intel Itanium / Intel Itanium 2

Stand: 20.08.2003

Prozessor-Kern	Taktrate / L3-Cache	L2-Cache	L1-Cache
Merced (Itanium V1)	733 MHz / 2 MByte 800 MHz / 4 MByte	96 kByte	32 kByte
McKinley (Itanium V2)	900 MHz / 1,5 MByte 1000 MHz / 3 MByte	256 kByte	32 kByte
Madison (Itanium 2)	1,3 GHz / 3 MByte 1,4 GHz / 4 MByte 1,5 GHz / 6 MByte	256 kByte	32 kByte