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Intel prend la grand route

Tech - Par iTPro - Publié le 24 juin 2010
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Intel a officiellement baptisé son processeur 64 bits Itanium (ex nom de code Merced) et prévoit son lancement au premier semestre 2001. L'Itanium est destiné à  remplacer le processeur Pentium III Xeon dans les systèmes servant principalement de serveurs et occasionnellement de stations de travail très haut de gamme. Les

Intel prend la grand route

observateurs du marché pensent que la version initiale de l’Itanium tournera à 
733 MHz, ce qui pourrait paraître un peut décevant, puisque les systèmes Pentium
actuels tournent déjà  à  des vitesses nettement supérieures à  1 GHz. Mais en raison
de son architecture radicalement différente, la comparaison traditionnelle des
vitesses n’a aucun sens et reviendrait à  comparer des choux avec des carottes.

Malgré ses vitesses initiales plus modestes, l’Itanium a été conçu pour pouvoir
effectuer 6 GFLOPS (c’est-à -dire 6 milliards d’opérations en virgule flottante
par seconde). L’Itanium aura quatre unités entières et deux unités en virgule
flottante. Le boîtier du processeur, qui aura à  peu près la taille d’une carte
de 3 x 5 pouces, aura 32 Ko de cache de niveau 1 et 96 Ko de cache de niveau 2
embarqué et pourra accéder à  4 Mo de cache de niveau 3 externe. Les OEM pourront
également ajouter un cache de niveau 4. L’Itanium possèdera jusqu’à  128 registres
pour stocker des nombres et des instructions et Intel utilisera un jeu de matrices
de 0,18 microns pour fabriquer le processeur. L’interface sera une nouvelle carte-mère
en slot M et le bus système tournera à  266 MHz.

L’Itanium est un processeur VLIW (Very Long Instruction Word). Les processeurs
VLIW lisent des chaînes d’instructions (également baptisées mots) combinant plusieurs
instructions. Ce type d’architecture est déjà  utilisé dans plusieurs processeurs
spécialisés, mais n’a jamais été utilisé jusqu’ici dans un microprocesseur polyvalent.

En s’éloignant de l’architecture x86, l’Itanium élimine les faiblesses des virgules
flottantes de la famille x86. Par sa conception, le nouveau processeur ressemble
davantage à  un processeur RISC haut de gamme qu’au x86. Mais, contrairement aux
processeurs RISC modernes, il fait appel à  des techniques de traitement parallèle
améliorées. Il ne faut pas confondre le type de traitement parallèle de l’Itanium
avec celui des systèmes SMP multiprocesseur, comme le Xeon. Dans le cas de l’Itanium,
il désigne la capacité de la CPU à  traiter plusieurs instructions à  la fois, tâche
dont la plupart des systèmes RISC s’acquittent médiocrement. Chez Intel cette
fonction s’appelle EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing).

L’architecture EPIC pourra traiter en parallèle jusqu’à  six instructions par cycle
d’horloge. Cette capacité rend les mesures de vitesse traditionnelles, uniquement
basés sur la vitesse d’horloge, inappropriés à  l’Itanium. Le processeur héritera
donc probablement d’une nouvelle mesure de performances. L’architecture EPIC élimine
la nécessité de mise en oeuvre du traitement désordonné complexe du type de celui
du Pentium, pour optimiser la vitesse. En revanche, l’Itanium délègue au compilateur
la tâche de paralléliser les instructions de la machine. Le compilateur mémorise
le code source du programme et crée des instructions exécutables, qui sont exécutées
par le processeur. C’est le compilateur qui doit déterminer les dépendances de
chaque instruction, ainsi que les instructions qui devront être exécutées en parallèle
par l’Itanium. Cette architecture promet de simplifier le nouveau processeur sans
imposer la nécessité d’un ordonnanceur d’instructions ou des registres cachés.
Toutefois l’architecture EPIC dépend aussi largement de la capacité du compilateur
à  optimiser le code pour le traitement parallèle.

L’architecture EPIC pourra traiter en parallèle jusqu’à  six instructions
par cycle d’horloge

EPIC est apparenté de près à  une autre fonction de l’Itanium baptisée prédiction.
Il s’agit d’une technique basée sur le compilateur consistant à  anticiper le code
pour prévoir les branches qui seront réellement utilisées. Dans les processeurs
modernes, comme le Pentium, le processeur passe une partie de son temps à  calculer
les branches du code que le programme risque d’effectuer ensuite. La prédiction
basée sur le compilateur prévoit les branches qui seront utilisées avec davantage
de précision que la prédiction sur le processeur, ce qui réduit les calculs inutiles
et permet au processeur d’opérer plus efficacement.

La spéculation est une autre fonction qui permet à  l’Itanium de charger des instructions
et des données dans la CPU, avant qu’elles ne soient réellement nécessaires, technique
qui utilise en réalité le processeur comme mémoire cache. En permettant au processeur
de charger les données, avant qu’elles ne soient nécessaires, la spéculation limite
les effets du temps d’attente de la mémoire. Le chargement proactif permet aussi
au processeur d’exécuter des instructions instantanément dès qu’il en a besoin.

Tourné vers les plates-formes de type super-ordinateurs haut de gamme, Intel a
conçu l’Itanium pour supporter les serveurs SMP à  512 voies. Le bus système, qui
met en oeuvre une technologie baptisée Multidrop par Intel, tourne à  2,1 Gbps pour
une communication inter-processeurs rapide.

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