Itanium-szeminárium

Egy délutánt rászánva sok érdekességgel ismerkedhettek a meghívott szakemberek a Hewlett-Packard Itanium-szemináriumán. Például bepillantást nyerhettek az egyes felhasználói csoportok számára nyújtott előnyeibe. Megtudhatták, hogy az Itanium processzor fontos újdonsága nemcsak a hatvannégy bites címzéstartomány, hanem a HP és az Intel által közösen fejlesztett új architektúra is. Azt, hogy egyszerre több utasítást végre lehet hajtatni a processzorral, már a Pentiumban is alkalmazta az Intel, de az Itaniumban már úgynevezett explicit párhuzamos feldolgozás történik. Ez az EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing) egy új fejlődési lépcső a processzortervezésben a CISC (Intel x86-ok, még a harminckét bitesek is) és a RISC (HP PA-RISC, ma is a Unix-gépek egyik legnépszerűbb processzorcsaládja) után. Lényege, hogy processzor a gyorsabb feldolgozás érdekében három utasítást kezd egyszerre elemezni. Az utasításhármast a fordítóprogram úgy állítja elő, hogy melléjük teszi az információt arról, használja-e egyikük a másik eredményét. Ha nem, akkor a két utasítás egymástól függetlenül, egymással párhuzamosan végrehajtható. Nem kell előre-hátra ugrálni az utasításfolyamban, vizsgálgatva, hogy megvan-e már a művelethez minden adat, ami — a Pentium II-höz és utódaihoz képest — rengeteg időmegtakarítást eredményez. Amikor a CPU futás során előre jelzett elágazással találkozik, a legtöbb párhuzamosságot kihasználva kezdi végrehajtani a kódokat. Amikor kiderül az elágazás iránya, akkor már csak az érvényes eredményeket tartja meg. Az optimalizálást a fordítóprogram végzi azzal, hogy megvizsgálva a forráskódot a memóriából jövő adatok alapján felvesznek egy spekulatív betöltő és egy spekulatív ellenőrző utasítást. Az első betölti az adatot még mielőtt a programnak szüksége lenne rá, a második pedig ellenőriz, és azután engedélyezi a használatát. A forrásnyelvi elágazási utasításokat a fordítóprogram sorba rendezett gépi kódsorozatok váltakozó blokkjaivá alakítja át. A blokkot a processzor az elágazás kimenetelétől függően hajtja végre, és úgy gyorsít, hogy megpróbálja előre megjósolni az elágazás kimenetelét, spekulatív módon veszi elő a blokkokat. Az EPIC-re fordításnál a fordító vizsgálja az elágazásokat, hogy kell-e hozzájuk előrejelzést csinálni. Ezek az előrejelzések a szerint csoportosítják az utasításokat, hogy melyiket kell az elágazásbeli feltétel teljesülésekor végrehajtani, és melyiket máskor. A szerint is csoportosít, hogy egy utasítás végrehajtásához mely adatoknak kell már korábban előállniuk. Ebből az elemzésből alakulnak ki az egy időben, párhuzamosan végrehajtható utasítássorozatok. Futáskor a processzor a kötegben talált információ alapján szétküldi a párhuzamosan végrehajtható utasításokat a műveleti egységeknek. Ezután következik az egymástól függő utasítások ütemezése. Az elágazások utáni kódot a processzor minden lehetséges kimenetelre végrehajtja, s amikor eldől, hogy melyik igaz, a megfelelő műveletsorozat eredményét tartja meg. Azáltal, hogy a fordító előre dolgozik, elemez a mikroprocesszor számára, növelni lehet az egy órajel alatt végrehajtott (hasznos) utasítások számát, vagyis a teljesítményt.
Az első generációs Itanium modellekre a HP szerint memóriaigényes alkalmazásokat, adatbázissal dolgozó programokat, adattárházat, világháló-kiszolgálót érdemes rábízni, nagy gyorsítótárakkal, titkosított kommunikációval. Olyan gyorsan dolgozik, hogy egy irodai alkalmazásnál már a felhasználó lehet a teljesítmény növelésének korlátja. Az architektúraváltás következménye tehát a gondolkodás megváltoztatása. A legtöbb Win32 kódot például könnyű itaniumosítani, de a rendelkezésre álló teljesítményt csak egy megfelelően átalakított változatával lehet kihasználni. Kiszolgálókon viszont a világhálós kereskedelem terjedésével megjelenő igényt lehet jól kiszolgálni Itaniummal. Azt, hogy komoly számítási kapacitásra, megbízhatóságra, folyamatos rendelkezésre állásra van szükség. A nagy megcímezhető memória — tizenhat terabájt is lehet — a harminckét bites gépen megszokottnál jóval nagyobb adatbázisrész közvetlen tárban tartására ad lehetőséget. Gyorsabbak lesznek a keresések. Az üzleti intelligencia, az adatbányászó programok sebessége megnégyszereződik. A titkosítás sok processzoridőt igényel, amit az Itanium tervezői azzal ellensúlyoztak, hogy hardverszinten támogatják a legelterjedtebb algoritmusokat. Egy másik hardvertámogatás — a lebegőpontos számításoké — az animáció, vagyis a mozgókép-előállítás, valamint a felületkitöltések sebességét is növeli. Tehát az Itanium az elektronikus média számára is vonzó lehetőség lehet.