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这篇文章中, Jonh Dvorak 称安腾是“过去 50 年的重大惨败之一”。虽然他描述了这个想法的过度乐观的市场预期和戏剧性的财务结果,但他没有深入探讨这个史诗般失败的技术细节。我有机会与 Itanium 合作了一段时间,我个人很喜欢它的架构,与现代 x86 处理器架构相比,它是如此清晰、简单和直接......

那么,它失败的技术原因是什么?表现不佳?与 x86 代码不兼容?编译器的复杂性?这艘“伊坦尼克号”为何沉没?

安腾处理器块

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Itanium 失败了,因为用于当今工作负载的 VLIW 简直是一个糟糕的主意。

Donald Knuth 是一位广受尊敬的计算机科学家,他在 2008 年的一次采访中说,“ ‘Itanium’方法本应如此出色——直到结果证明,所希望的编译器基本上是不可能编写的。1

这几乎可以解决问题。

对于科学计算,每个基本块至少有几十条指令,VLIW 可能工作正常。那里有足够的说明来创建好的捆绑包。对于更现代的工作负载,通常每个基本块大约有 6 到 7 条指令,它根本不会(这是 SPEC2000 的平均值,IIRC)。编译器根本找不到独立的指令来放入包中。

现代 x86 处理器,除了 Intel Atom(前 Silvermont)和我相信 AMD E-3**/4** 之外,都是无序处理器。它们维护一个大约 100 条指令的动态指令窗口,并且在该窗口内,只要输入准备就绪,它们就会执行指令。如果多条指令准备好执行并且它们不竞争资源,它们会在同一个周期中一起执行。

那么这与 VLIW 有什么不同呢?VLIW 和乱序的第一个关键区别是乱序处理器可以从不同的基本块中选择指令同时执行。无论如何,这些指令都是以推测方式执行的(主要基于分支预测)。第二个关键区别是乱序处理器动态确定这些调度(即,每条动态指令都是独立调度的;VLIW 编译器对静态指令进行操作)。

第三个关键区别是乱序处理器的实现可以任意宽,而无需更改指令集(英特尔酷睿有 5 个执行端口,其他处理器有 4 个,等等)。VLIW 机器可以并且确实一次执行多个包(如果它们不冲突)。例如,早期的 Itanium CPU 每个时钟周期最多执行 2 个 VLIW 包,6 条指令,后来的设计(2011 年的 Poulson 及以后) 最多运行 4 个捆绑包 = 每个时钟 12 条指令,使用 SMT 从多个线程获取这些指令。在这方面,真正的 Itanium 硬件就像传统的有序超标量设计(如 P5 Pentium 或 Atom),但编译器有更多/更好的方式向硬件公开指令级并行性(理论上,如果它可以找到够了,这就是问题)。

在性能方面,具有类似规格(缓存、内核等),它们只是击败了安腾。

那么为什么现在要购买安腾呢?嗯,唯一的原因确实是 HP-UX。如果你想运行 HP-UX,那就是这样做的方法......

许多编译器编写者不这么看——他们总是喜欢 Itanium 让他们有更多工作要做,让他们重新控制,等等。但他们不会承认它失败得多么悲惨。


脚注1:

这是对多核处理器价值的回应的一部分。Knuth 说并行处理很难利用。在 VLIW 的编译时发现和公开细粒度指令级并行性(以及显式推测:EPIC)也是一个难题,并且在某种程度上与找到粗粒度并行性以将顺序程序或函数拆分为多个线程以自动充分利用多核。

11 年后他仍然基本上是对的:对于大多数非服务器软件来说,每线程性能仍然非常重要,而且 CPU 供应商专注于这一点,因为许多内核是无可替代的。

于 2012-12-11T17:15:34.833 回答
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简单的。它不兼容 x86。这就是 x86_64 芯片的原因。

于 2009-06-18T09:49:22.040 回答
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Itanium 的设计基于非常宽的指令级并行性的理念,以在由于热限制而施加时钟频率限制时扩展处理器的性能。

但是 AMD Opteron 通过 PROLIFERATING x86_64 内核来实现可扩展的性能并与 32 位 x86 二进制文件兼容,从而破坏了安腾的采用。

对于类似的处理器数量,Itanium 服务器比 x86 贵 10 倍。

所有这些因素都减缓了主流市场对安腾服务器的采用。Itanium 现在的主要市场是任务关键型企业计算,这是一个每年 10B 美元以上的良好市场,仅由 HP、IBM 和 Sun 主导。

于 2011-04-19T23:02:02.807 回答
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编写代码生成器非常困难;而且它一开始并没有太多成功的理由(它是由英特尔制造的,那又怎样?)。

我听说一些 JIT 的性能比 Itanium 上的解释器更差,因为 gcc 更好地优化了解释器;如果处理器需要这种级别的优化,那就不行了。

非主流 RISC 正在失势;他们没有看到或希望它会成为主流。太糟糕了,它不会因为没有任何理由。

于 2009-06-18T09:46:38.970 回答
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我读了那篇文章,我完全错过了他所指的“惨败”。正如他在接近尾声时提到的那样,一看到安腾,“一个又一个有希望的项目被放弃了”。MIPS、Alpha、PA-RISC——消失了。Sun 已经取消了他们最后两个大型 Sparc 项目,尽管在这之前它并不是一个大卖家。PowerPC 只存在于嵌入式领域。

英特尔是如何用一条产品线杀死所有竞争对手的,除了有史以来最伟大的微处理器胜利之外还有什么?我敢肯定他们不够聪明,无法预料到这一点,但即使他们知道这会失败,假装投入几十亿美元也很有效。显然他们负担得起,其他人都死了。

在台式机、服务器机房,甚至在超级计算机(前 500 强名单中的 87%)中,就肉眼所见而言,它都与 x86 兼容。如果这是英特尔“惨败”的结果,那么没有成功的处理器还能说什么呢?

在我的书中,英特尔和安腾与微软和 MS-DOS 并驾齐驱:尽管它在技术上可能很糟糕,但它使它们能够完全主导这个行业。

编辑:安腾从第一天起就具有 x86 兼容性,所以不是这样。它很慢,但它就在那里。

于 2009-09-05T00:09:23.363 回答
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我认为安腾仍然有它的市场——高端系统和惠普刀片服务器。与 x86 相比,性能仍然高得多。我不确定当它为惠普创造数十亿美元时,为什么有人会称它为失败(尽管它不仅仅是处理器;它是产生收入的安腾服务器销售)。

于 2009-09-04T23:34:10.020 回答