Grundlagen zu Intels Itanium (Teil I)

Weder die Anwender noch Intel selbst konnten mit der ersten Itanium-Generation zufrieden sein. Doch inzwischen startet die dritte Generation mit Madison-Core durch und lehrt andere 64-Bit-CPUs das Fürchten.

Nachdem andere 64-Bit-Prozessoren wie etwa MIPS, Alpha oder UltraSparc schon seit zehn Jahren auf dem Markt waren, stellte Intel im Jahre 2001 mit dem Itanium seinen ersten 64-Bit-Prozessor vor. Trotz vieler innovativer Konzepte überwogen bei der ersten Itanium-Generation die Schwächen des neuen Designs. Zudem waren auch die Compiler noch nicht ausgereift, so dass der neue Prozessor leistungsmäßig sogar von gängigen 32-Bit-CPUs überholt wurde.

Mit einem radikalen Redesign und unter dem neuen Namen Itanium 2 (Codename McKinley) hat Intel 2002 viele Schwachpunkte behoben. Seit Mitte 2003 ist nun schon die dritte Version des Itanium mit dem so genannten Madison-Core auf dem Markt. Da er Hardware-kompatibel zu McKinley ist, lässt ihn Intel aber unter der alten Itanium-2-Flagge segeln.

Roadmap: Neben dieser offiziellen Roadmap verspricht Intel bis mindestens 2005 kompatible Itanium-2-CPUs mit mehreren Cores und bis zu 24 MByte Cache. (Quelle: Intel)
Roadmap: Neben dieser offiziellen Roadmap verspricht Intel bis mindestens 2005 kompatible Itanium-2-CPUs mit mehreren Cores und bis zu 24 MByte Cache. (Quelle: Intel)

Durch den Übergang zur 0,13-µm-Fertigung konnte Intel die früheren Schwachstellen wie zu kleine Caches oder eine zu geringe Taktfrequenz überwinden. Die offizielle Intel-Roadmap zeigt mindestens bis 2005 immer schneller getaktete Itanium-Modelle mit bis zu 24 MByte Cache und mehreren Cores auf einem Die. Dabei verspricht Intel, Hard- und Software-kompatibel zum aktuellen Itanium 2 zu bleiben. Speziell bei großen Servern ist dieser Investitionsschutz ein entscheidendes Kaufkriterium. So ausgestattet kann sich der Itanium nun endlich anschicken, den 64-Bit-Markt in gewohnter Intel-Manier zu erobern.

In diesem ersten Teil des Artikels werden die speziellen Fähigkeiten des Itaniums, sein Registersatz und die Besonderheiten des EPIC-Befehlssatzes behandelt. Der zweite Teil beschreibt die Pipeline und Cache-Stufen im Detail und geht auf die Kompatibilität und die Performance ein.