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Articulo de referencia

Itanium

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Itanium ( / aɪ ˈ t eɪ n i ə m / ; eye- TAY -nee-əm ) es una familia descontinuada de microprocesadores Intel de 64 bits que implementan la arquitectura Intel Itanium (anteriormente llamada IA-64). La arquitectura Itanium se originó en Hewlett-Packard (HP) y posteriormente fue desarrollada conjuntamente por HP e Intel. Lanzado en junio de 2001, Intel comercializó inicialmente los procesadores para servidores empresariales y sistemas de computación de alto rendimiento . En la fase conceptual, los ingenieros dijeron: "Podríamos superar con creces a PowerPC ... podríamos acabar con x86". Las primeras predicciones apuntaban a que IA-64 se extendería a los servidores de gama baja, reemplazando a Xeon , y eventualmente penetraría en las computadoras personales , para finalmente reemplazar las arquitecturas de computación de conjunto de instrucciones reducido (RISC) y de conjunto de instrucciones complejo (CISC) para todas las aplicaciones de propósito general.

Cuando se lanzó por primera vez en 2001, tras una década de desarrollo, el rendimiento de Itanium fue decepcionante en comparación con los procesadores RISC y CISC , más consolidados . La emulación para ejecutar aplicaciones y sistemas operativos x86 existentes era particularmente deficiente. Los sistemas basados ​​en Itanium fueron producidos por HP y su sucesora Hewlett Packard Enterprise (HPE) como la línea Integrity Servers , y por varios otros fabricantes. En 2008, Itanium era la cuarta arquitectura de microprocesador más implementada para sistemas de clase empresarial , por detrás de x86-64 , Power ISA y SPARC . [ 6 ]

En febrero de 2017, Intel lanzó la generación final, Kittson, para probar clientes, y en mayo comenzó a distribuirla en volumen. [ 7 ] [ 8 ] Solo se utilizó en servidores de misión crítica de HPE.

En 2019, Intel anunció que se aceptarían nuevos pedidos de Itanium hasta el 30 de enero de 2020 y que los envíos cesarían el 29 de julio de 2021. [ 5 ] Esto ocurrió según lo previsto. [ 9 ]

Itanium nunca se vendió bien fuera de los servidores empresariales y los sistemas de computación de alto rendimiento, y la arquitectura fue finalmente suplantada por la arquitectura x86-64 (también llamada AMD64) de su competidor AMD. x86-64 es una extensión compatible con la arquitectura x86 de 32 bits, implementada, por ejemplo, por la propia línea Xeon de Intel y la línea Opteron de AMD . Para 2009, la mayoría de los servidores se enviaban con procesadores x86-64, y dominaban los mercados de computadoras de escritorio y portátiles de bajo costo que no fueron inicialmente el objetivo de Itanium. [ 10 ] En un artículo titulado "Intel's Itanium finalmente ha muerto: Itanium hundido por el gigante x86", Techspot declaró que "la promesa de Itanium terminó hundiéndose por la falta de soporte para 32 bits heredados y las dificultades para trabajar con la arquitectura para escribir y mantener software", mientras que el sueño de una única ISA dominante se haría realidad con las extensiones AMD64. [ 11 ]

Historia

Desarrollo: 1989–2001

Inicio: 1989–1994

En 1989, HP comenzó a investigar una arquitectura que superaría los límites esperados de las arquitecturas de computadoras con conjunto de instrucciones reducido (RISC) debido al gran aumento en la complejidad necesaria para ejecutar múltiples instrucciones por ciclo debido a la necesidad de verificación dinámica de dependencias y manejo preciso de excepciones . [ c ] HP contrató a Bob Rau de Cydrome y Josh Fisher de Multiflow , los pioneros de la computación de palabras de instrucciones muy largas (VLIW). Una palabra de instrucción VLIW puede contener varias instrucciones independientes , que pueden ejecutarse en paralelo sin tener que evaluarlas para su independencia. Un compilador debe intentar encontrar combinaciones válidas de instrucciones que puedan ejecutarse al mismo tiempo , realizando efectivamente la planificación de instrucciones que los procesadores superescalares convencionales deben hacer en hardware en tiempo de ejecución.

Los investigadores de HP modificaron la arquitectura VLIW clásica, creando un nuevo tipo de arquitectura, posteriormente denominada EPIC ( Explicitly Parallel Instruction Computing ), que se diferencia por: tener bits de plantilla que indican qué instrucciones son independientes dentro y entre los grupos de tres instrucciones, lo que permite la ejecución explícitamente paralela de múltiples grupos y aumenta el ancho de emisión de los procesadores sin necesidad de recompilar; por la predicción de instrucciones para reducir la necesidad de bifurcaciones ; y por el enclavamiento completo para eliminar las ranuras de retardo . En EPIC, la asignación de unidades de ejecución a las instrucciones y la temporización de su emisión pueden ser decididas por hardware, a diferencia de la VLIW clásica. HP tenía previsto utilizar estas características en PA-WideWord, el sucesor previsto de su ISA PA-RISC . EPIC se diseñó para proporcionar el mejor equilibrio entre el uso eficiente del área de silicio y la electricidad, y la flexibilidad de propósito general. [ 13 ] [ 14 ] En 1993, HP organizó una competencia interna para diseñar las mejores microarquitecturas (simuladas) de tipo RISC y EPIC, lideradas por Jerry Huck y Rajiv Gupta respectivamente. El equipo EPIC ganó, con un rendimiento simulado que duplicaba con creces el del competidor RISC. [ 15 ]

Al mismo tiempo, Intel también buscaba formas de mejorar las ISA. En 1989, Intel lanzó el i860 , que comercializó para estaciones de trabajo, servidores y supercomputadoras iPSC y Paragon . Se diferenciaba de otros RISC por su capacidad para alternar entre el modo normal de una instrucción por ciclo y un modo en el que pares de instrucciones se definían explícitamente como paralelas para ejecutarlas en el mismo ciclo sin necesidad de comprobar dependencias. Otra característica distintiva eran las instrucciones para una tubería de punto flotante expuesta, que permitían triplicar el rendimiento en comparación con las instrucciones de punto flotante convencionales. Ambas características quedaron prácticamente sin usar porque los compiladores no las soportaban, un problema que posteriormente también afectó a Itanium. Sin ellas, el paralelismo del i860 (y, por lo tanto, su rendimiento) no era mejor que el de otros RISC, por lo que fracasó en el mercado. Itanium adoptaría una forma de paralelismo explícito más flexible que la del i860. [ 16 ]

En noviembre de 1993, HP se acercó a Intel, buscando colaboración en una arquitectura futura innovadora. [ 17 ] [ 19 ] En ese momento, Intel buscaba extender x86 a 64 bits en un procesador con nombre en clave P7, lo que les pareció un desafío. [ 20 ] Más tarde, Intel afirmó que cuatro equipos de diseño diferentes habían explorado extensiones de 64 bits, pero todos concluyeron que no era económicamente viable. [ 21 ] En la reunión con HP, los ingenieros de Intel quedaron impresionados cuando Jerry Huck y Rajiv Gupta presentaron la arquitectura PA-WideWord que habían diseñado para reemplazar PA-RISC . "Cuando vimos WideWord, vimos muchas cosas que solo habíamos estado considerando hacer, ya en todo su esplendor", dijo John Crawford de Intel , quien en 1994 se convirtió en el arquitecto jefe de Merced, y quien anteriormente se había opuesto a extender x86 con P7. Gupta de HP recordó: "Miré a Albert Yu [gerente general de microprocesadores de Intel] a los ojos y le mostré que podíamos superar a PowerPC , que podíamos acabar con PowerPC, que podíamos acabar con x86". [ 22 ] Pronto Intel y HP comenzaron a realizar discusiones técnicas en profundidad en una oficina de HP, donde cada parte tenía seis [ 25 ] ingenieros que intercambiaron y discutieron la investigación arquitectónica confidencial de ambas compañías. Luego decidieron usar no solo PA-WideWord, sino también el más experimental HP Labs PlayDoh como fuente de su futura arquitectura conjunta. [ 12 ] [ 26 ] Convencido de la superioridad del nuevo proyecto, en 1994 Intel canceló sus planes existentes para P7.

En junio de 1994, Intel y HP anunciaron su esfuerzo conjunto para crear una nueva ISA que adoptaría ideas de Wide Word y VLIW. Yu declaró: "Si fuera competidor, estaría realmente preocupado. Si crees que tienes futuro, no lo tienes". [ 22 ] Sobre el futuro de P7, Intel dijo que la alianza lo afectaría, pero "no está claro" si "abarcaría completamente la nueva arquitectura". [ 27 ] [ 28 ] Más tarde ese mismo mes, Intel dijo que algunas de las primeras características de la nueva arquitectura comenzarían a aparecer en los chips Intel ya en el P7, pero la versión completa aparecería algún tiempo después. [ 29 ] En agosto de 1994, EE Times informó que Intel les dijo a los inversores que P7 estaba siendo reevaluado y posiblemente cancelado en favor del procesador HP. Intel emitió inmediatamente una aclaración, diciendo que P7 todavía se estaba definiendo y que HP podría contribuir a su arquitectura. Más tarde se confirmó que el nombre en clave P7 efectivamente había pasado al procesador HP-Intel. A principios de 1996, Intel reveló su nuevo nombre en clave, Merced . [ 30 ] [ 31 ]

HP creía que ya no era rentable para las empresas de sistemas empresariales individuales, como ella misma, desarrollar microprocesadores propietarios, por lo que se asoció con Intel en 1994 para desarrollar la arquitectura IA-64, derivada de EPIC. Intel estaba dispuesta a emprender el enorme esfuerzo de desarrollo de IA-64 con la expectativa de que el microprocesador resultante sería utilizado por la mayoría de los fabricantes de sistemas empresariales. HP e Intel iniciaron un gran esfuerzo de desarrollo conjunto con el objetivo de lanzar el primer producto, Merced, en 1998. [ 14 ]

Diseño y retrasos: 1994–2001

Merced fue diseñado por un equipo de 500 personas, que Intel admitió posteriormente que era demasiado inexperto, con muchos recién graduados universitarios. Crawford (Intel) fue el arquitecto jefe, mientras que Huck (HP) ocupó el segundo puesto. Al principio del desarrollo, HP e Intel tuvieron un desacuerdo, ya que Intel quería más hardware dedicado para más instrucciones de punto flotante. HP se impuso tras el descubrimiento de un error de hardware de punto flotante en el Pentium de Intel . Cuando Merced se planificó por primera vez a mediados de 1996, resultó ser demasiado grande, "esto era mucho peor que cualquier cosa que hubiera visto antes", dijo Crawford. Los diseñadores tuvieron que reducir la complejidad (y por lo tanto el rendimiento) de los subsistemas, incluida la unidad x86 y reduciendo la caché L2 a 96 KB. [ d ] Finalmente, se acordó que el tamaño objetivo solo se podía alcanzar utilizando el proceso de 180 nm en lugar del previsto de 250 nm . Posteriormente surgieron problemas con los intentos de acelerar las rutas críticas sin afectar la velocidad de los demás circuitos. El circuito integrado Merced se terminó de fabricar el 4 de julio de 1999, y en agosto Intel produjo el primer chip de prueba completo. [ 22 ]

Las expectativas para Merced disminuyeron con el tiempo a medida que surgieron retrasos y deficiencias de rendimiento, lo que cambió el enfoque y la responsabilidad del éxito al segundo diseño Itanium liderado por HP, con nombre en clave McKinley . En julio de 1997, el cambio al proceso de 180 nm retrasó Merced hasta la segunda mitad de 1999. [ 32 ] Poco antes de la presentación de EPIC en el Microprocessor Forum en octubre de 1997, un analista de Microprocessor Report dijo que Itanium "no mostraría el rendimiento competitivo hasta 2001. Se necesitará la segunda versión del chip para que se muestre el rendimiento". [ 33 ] En el Foro, Fred Pollack de Intel originó el mantra "esperar a McKinley" cuando dijo que duplicaría el rendimiento de Merced y "te dejaría boquiabierto", [ 34 ] [ 35 ] mientras usaba el mismo proceso de 180 nm que Merced. [ 36 ] Pollack también dijo que el rendimiento x86 de Merced sería inferior al de los procesadores x86 más rápidos, y que x86 "continuaría creciendo a sus tasas históricas". [ 34 ] Intel dijo que IA-64 no tendrá mucha presencia en el mercado de consumo durante 5 a 10 años. [ 37 ]

Más tarde se informó que la motivación de HP al comenzar a diseñar McKinley en 1996 era tener más control sobre el proyecto para evitar los problemas que afectaban el rendimiento y el cronograma de Merced. [ 38 ] [ 39 ] El equipo de diseño finalizó los objetivos del proyecto McKinley en 1997. [ 40 ] A finales de mayo de 1998, Merced se retrasó hasta mediados de 2000, y en agosto de 1998 los analistas cuestionaban su viabilidad comercial, dado que McKinley llegaría poco después con el doble de rendimiento, ya que los retrasos estaban haciendo que Merced se convirtiera simplemente en un vehículo de desarrollo para el ecosistema Itanium. La narrativa de "esperar a McKinley" se estaba volviendo predominante. [ 41 ] El mismo día se informó que, debido a los retrasos, HP extendería su línea de procesadores PA-RISC serie PA-8000 desde PA-8500 hasta PA-8900. [ 42 ] En octubre de 1998, HP anunció sus planes para cuatro generaciones más de procesadores PA-RISC, con el PA-8900 programado para alcanzar 1,2 GHz en 2003. [ 43 ]

En marzo de 1999, algunos analistas esperaban que Merced se enviara en volumen recién en 2001, pero se esperaba que el volumen fuera bajo, ya que la mayoría de los clientes esperarían a McKinley. [ 38 ] En mayo de 1999, dos meses antes de la fabricación de Merced , un analista dijo que no fabricarlo antes de julio resultaría en otro retraso. [ 44 ] En julio de 1999, tras los informes de que el primer silicio se fabricaría a finales de agosto, los analistas predijeron un retraso hasta finales de 2000 y llegaron a un acuerdo de que Merced se usaría principalmente para depurar y probar el software IA-64. Linley Gwennap de MPR dijo sobre Merced que "en este punto, todos esperan que vaya a ser tarde y lento, y el verdadero avance vendrá de McKinley. Lo que hace es poner mucha más presión sobre McKinley y sobre ese equipo para que cumpla". [ 45 ] Para entonces, Intel había revelado que Merced tendría un precio inicial de $5000. [ 46 ] En agosto de 1999, HP aconsejó a algunos de sus clientes que omitieran Merced y esperaran McKinley. [ 47 ] En julio de 2000, HP dijo a la prensa que los primeros sistemas Itanium serían para usos de nicho, y que "No van a colocar estas cosas cerca de su centro de datos durante varios años."; HP esperaba que sus sistemas Itanium superaran en ventas a los sistemas PA-RISC recién en 2005. [ 48 ] En el mismo julio, Intel dijo de otro retraso, debido a un cambio gradual para corregir errores. Ahora solo se enviarían "sistemas piloto" ese año, mientras que la disponibilidad general se pospuso a la "primera mitad de 2001". Los fabricantes de servidores habían renunciado en gran medida a gastar en I+D para los sistemas basados ​​en Merced, en su lugar usando placas base o servidores completos del diseño de Intel. Para fomentar un amplio ecosistema, a mediados de 2000 Intel había proporcionado 15 000 procesadores Itanium en 5000 sistemas a desarrolladores de software y diseñadores de hardware. [ 49 ] En marzo de 2001, Intel anunció que los sistemas Itanium comenzarían a enviarse a los clientes en el segundo trimestre, seguidos de un despliegue más amplio en la segunda mitad del año. Para entonces, incluso Intel reconoció públicamente que muchos clientes esperarían a McKinley. [ 50 ]

Historial de pronósticos de ventas de servidores Itanium [ 51 ] [ 52 ]

Esperanzas de heredar

Durante el desarrollo, Intel, HP y los analistas de la industria predijeron que IA-64 dominaría primero en servidores y estaciones de trabajo de 64 bits, luego se expandiría a los servidores de gama baja, reemplazando a Xeon, y finalmente penetraría en las computadoras personales , eventualmente para reemplazar las arquitecturas RISC y de computación de conjunto de instrucciones complejo (CISC) para todas las aplicaciones de propósito general, aunque no reemplazaría a x86 "en el futuro previsible" según Intel. [ 53 ] [ 15 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ] En 1997-1998, el CEO de Intel, Andy Grove, predijo que Itanium no llegaría a las computadoras de escritorio hasta cuatro o cinco años después de su lanzamiento, y dijo: "No veo a Merced apareciendo en una computadora de escritorio convencional dentro de una década". [ 58 ] [ 15 ] En contraste, se esperaba que Itanium capturara el 70% del mercado de servidores de 64 bits en 2002. [ 59 ] Ya en 1998, el enfoque de Itanium en la gama alta del mercado de computadoras fue criticado por hacerlo vulnerable a los competidores que se expandían desde los segmentos de mercado de gama baja, pero muchas personas en la industria informática temían expresar dudas sobre Itanium por temor a la represalia de Intel. [ 15 ] Compaq y Silicon Graphics decidieron abandonar el desarrollo posterior de las arquitecturas Alpha y MIPS respectivamente a favor de migrar a IA-64. [ 60 ]

Varios grupos adaptaron sistemas operativos para la arquitectura, incluyendo Microsoft Windows , OpenVMS , Linux , HP-UX , Solaris , [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] Tru64 UNIX , [ 60 ] y Monterey/64 . [ 64 ] Los tres últimos fueron cancelados antes de llegar al mercado. Para 1997, era evidente que la arquitectura IA-64 y el compilador eran mucho más difíciles de implementar de lo que se pensaba originalmente, y el plazo de entrega de Merced comenzó a retrasarse. [ 45 ]

Intel anunció el nombre oficial del procesador, Itanium , el 4 de octubre de 1999. [ 65 ] En cuestión de horas, el nombre Itanic fue acuñado en un grupo de noticias de Usenet , una referencia al RMS Titanic , el transatlántico "insumergible" que se hundió en su viaje inaugural en 1912. [ 66 ] "Itanic" fue luego usado con frecuencia por The Register , [ 67 ] y otros, [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] para implicar que la inversión multimillonaria en Itanium —y la publicidad inicial asociada con él— sería seguida por su desaparición relativamente rápida.

Itanium (Merced): 2001

Después de haber probado 40.000 chips para sus socios, Intel lanzó Itanium el 29 de mayo de 2001, con los primeros sistemas OEM de HP, IBM y Dell enviados a los clientes en junio. [ 72 ] [ 73 ] Para entonces, el rendimiento de Itanium no era superior al de los procesadores RISC y CISC de la competencia. [ 74 ] Itanium competía en la gama baja (principalmente sistemas de cuatro CPU y más pequeños) con servidores basados ​​en procesadores x86 , y en la gama alta con los procesadores IBM POWER y Sun Microsystems SPARC . Intel reposicionó Itanium para centrarse en los mercados de computación empresarial de gama alta y HPC , intentando replicar el exitoso mercado "horizontal" de x86 (es decir, arquitectura única, múltiples proveedores de sistemas). El éxito de esta versión inicial del procesador se limitó a reemplazar el PA-RISC en los sistemas HP, Alpha en los sistemas Compaq y MIPS en los sistemas SGI , aunque IBM también entregó una supercomputadora basada en este procesador. [ 75 ] POWER y SPARC se mantuvieron fuertes, mientras que la arquitectura x86 de 32 bits continuó creciendo en el ámbito empresarial, aprovechando las economías de escala impulsadas por su enorme base instalada.

Solo se vendieron unos pocos miles de sistemas que utilizaban el procesador Merced Itanium original, debido a su rendimiento relativamente bajo, su alto costo y la limitada disponibilidad de software. [ 76 ] Reconociendo que la falta de software podría ser un problema grave para el futuro, Intel puso miles de estos primeros sistemas a disposición de los proveedores de software independientes (ISV) para estimular el desarrollo. HP e Intel lanzaron  al mercado el procesador Itanium 2 de próxima generación un año después. Pocas de las características microarquitectónicas de Merced se mantendrían en todos los diseños Itanium posteriores, incluido el tamaño de caché L1 de 16+16 KB y la decodificación de instrucciones de 6 anchos (dos haces).

Itanium 2 (McKinley y Madison): 2002–2006

El procesador Itanium 2 se lanzó en julio de 2002 y se comercializó para servidores empresariales en lugar de para toda la gama de computación de alto rendimiento. El primer Itanium  2, con nombre en clave McKinley , fue desarrollado conjuntamente por HP e Intel, liderado por el equipo de HP en Fort Collins, Colorado , y finalizó su producción en diciembre de 2000. Resolvió muchos de los problemas de rendimiento del procesador Itanium original, causados ​​principalmente por un subsistema de memoria ineficiente, al reducir aproximadamente a la mitad la latencia y duplicar el ancho de banda de llenado de cada uno de los tres niveles de caché, al tiempo que amplió la caché L2 de 96 a 256 KB. Los datos de punto flotante se excluyen de la caché L1, ya que el mayor ancho de banda de la caché L2 es más beneficioso para las aplicaciones típicas de punto flotante que la baja latencia. La caché L3 ahora está integrada en el chip en lugar de en un chip separado, triplicando la asociatividad y duplicando el ancho de bus. McKinley también aumenta considerablemente el número de posibles combinaciones de instrucciones en un paquete VLIW y alcanza una frecuencia un 25 % mayor, a pesar de tener solo ocho etapas de pipeline frente a las diez de Merced. [ 81 ] [ 40 ]

McKinley contiene 221 millones de transistores (de los cuales 25 millones son para lógica y 181 millones para caché L3), mide 19,5  mm por 21,6  mm (421  mm² ) y fue fabricado en un  proceso CMOS masivo de 180 nm con seis capas de metalización de aluminio. [ 82 ] [ 83 ] [ 84 ] En mayo de 2003 se reveló que algunos procesadores McKinley pueden sufrir un error en la ruta crítica que provoca el fallo del sistema. Esto se puede evitar reduciendo la frecuencia del procesador de 1  GHz a 800  MHz. [ 85 ]

En 2003, AMD lanzó la CPU Opteron , que implementa su propia arquitectura de 64 bits llamada AMD64 . La Opteron obtuvo una rápida aceptación en el ámbito de los servidores empresariales porque facilitaba la actualización desde x86 . Bajo la influencia de Microsoft, Intel respondió implementando la arquitectura de conjunto de instrucciones x86-64 de AMD (en lugar de IA-64) en sus microprocesadores Xeon en 2004, lo que dio como resultado un nuevo estándar de facto en toda la industria . [ 60 ]

En 2003, Intel lanzó un nuevo  miembro de la familia Itanium 2, con nombre en clave Madison  , inicialmente con una frecuencia de hasta 1,5 GHz y 6 MB de caché L3. El chip Madison 9M, lanzado en noviembre de 2004, tenía 9 MB de caché L3 y una frecuencia de hasta 1,6  GHz, alcanzando los 1,67  GHz en julio de 2005. Ambos chips utilizaban un  proceso de 130 nm y fueron la base de todos los nuevos procesadores Itanium hasta el lanzamiento de Montecito en julio de 2006; específicamente, Deerfield era una versión de Madison de bajo consumo y Fanwood una versión de Madison 9M para servidores de gama baja con uno o dos zócalos de CPU.

En noviembre de 2005, los principales fabricantes de servidores Itanium se unieron a Intel y a varios proveedores de software para formar la Itanium Solutions Alliance con el fin de promover la arquitectura y acelerar el esfuerzo de portabilidad del software. [ 86 ] La Alianza anunció que sus miembros invertirían 10 mil millones de dólares en la Itanium Solutions Alliance para finales de la década. [ 87 ]

Itanium 2 9000 e Itanium 9100: 2006 y 2007

A principios de 2003, debido al éxito del POWER4 de doble núcleo de IBM , Intel anunció que el primer procesador Itanium de 90 nm , con nombre en clave Montecito , se retrasaría hasta 2005 para convertirlo en un procesador de doble núcleo, fusionándolo así con el proyecto Chivano . [ 89 ] [ 90 ] En septiembre de 2004, Intel demostró un sistema Montecito en funcionamiento y afirmó que la inclusión de hyper-threading aumenta el rendimiento de Montecito entre un 10 y un 20 % y que su frecuencia podría alcanzar los 2  GHz. [ 91 ] [ 92 ] Después de un retraso hasta "mediados de 2006" y una reducción de la frecuencia a 1,6  GHz, [ 93 ] el 18 de julio Intel entregó Montecito (comercializado como la serie Itanium  2 9000 ), un procesador de doble núcleo con multihilo de evento de conmutación y cachés L2 divididas de 256 KB + 1 MB que aproximadamente duplicaban el rendimiento y reducían el consumo de energía en aproximadamente un 20 por ciento. [ 94 ] Con un tamaño de chip de 596  mm² y 1720 millones de transistores, era el microprocesador más grande en ese momento. Se suponía que contaría con Foxton Technology , un regulador de frecuencia muy sofisticado, que no pasó la validación y, por lo tanto, no se habilitó para los clientes.

Intel lanzó la serie Itanium 9100 , con nombre en clave Montvale , en noviembre de 2007, retirando la marca "Itanium 2". [ 95 ] Originalmente se pretendía utilizar el proceso de 65 nm , [ 96 ] se cambió a una corrección de Montecito, lo que permitió la conmutación basada en demanda (como EIST ) y un bus frontal de hasta 667 MT/s , que estaban destinados a Montecito, además de un lockstep a nivel de núcleo . [ 91 ] Montecito y Montvale fueron los últimos procesadores Itanium en los que el equipo de ingeniería de diseño de Hewlett-Packard en Fort Collins tuvo un papel clave, ya que el equipo fue posteriormente transferido a la propiedad de Intel. [ 97 ]

Itanium 9300 (Tukwila): 2010

Procesador Intel Itanium 9300
CPU Intel Itanium 9300 LGA
Socket Intel Itanium 9300 Intel LGA 1248
Intel Itanium 9300 con la tapa retirada

El nombre en clave original para el primer Itanium con más de dos núcleos era Tanglewood, pero se cambió a Tukwila a finales de 2003 debido a problemas de marca registrada. [ 99 ] [ 100 ] Intel habló de un "Itanium de mediados de la década" para suceder a Montecito, logrando diez veces el rendimiento de Madison. [ 101 ] [ 90 ] Estaba siendo diseñado por el famoso equipo DEC Alpha y se esperaba que tuviera ocho nuevos núcleos enfocados en multihilo. Intel afirmó "muchos más de dos" núcleos y más de siete veces el rendimiento de Madison. [ 102 ] [ 103 ] [ 104 ] A principios de 2004, Intel habló de "planes para lograr hasta el doble de rendimiento sobre la familia de procesadores Intel Xeon con paridad de costos de plataforma para 2007". [ 105 ] A principios de 2005, Tukwila fue redefinido, ahora con menos núcleos pero centrándose en el rendimiento de un solo hilo y la escalabilidad multiprocesador. [ 106 ]

En marzo de 2005, Intel reveló algunos detalles de Tukwila, el siguiente procesador Itanium después de Montvale, que se lanzaría en 2007. Tukwila tendría cuatro núcleos de procesador y reemplazaría el bus Itanium con una nueva Interfaz de Sistema Común , que también sería utilizada por un nuevo procesador Xeon. [ 107 ] Tukwila iba a tener una "arquitectura de plataforma común" con un Xeon con nombre en clave Whitefield , [ 96 ] que fue cancelado en octubre de 2005, [ 108 ] cuando Intel revisó la fecha de entrega de Tukwila a finales de 2008. [ 109 ] En mayo de 2009, el cronograma para Tukwila, fue revisado nuevamente, con el lanzamiento a los OEM planeado para el primer trimestre de 2010. [ 110 ] El procesador de la serie Itanium 9300 , con nombre en clave Tukwila , fue lanzado el 8 de febrero de 2010, con mayor rendimiento y capacidad de memoria. [ 111 ]

El dispositivo utiliza un  proceso de 65 nm, incluye de dos a cuatro núcleos, hasta 24 MB de caché en el chip, tecnología Hyper-Threading y controladores de memoria integrados. Implementa corrección de datos de doble dispositivo , lo que ayuda a corregir errores de memoria. Tukwila también implementa Intel QuickPath Interconnect (QPI) para reemplazar la arquitectura basada en bus Itanium. Tiene un ancho de banda máximo entre procesadores de 96 GB/s y un ancho de banda máximo de memoria de 34 GB/s. Con QuickPath, el procesador tiene controladores de memoria integrados e interconecta la memoria directamente, utilizando interfaces QPI para conectarse directamente a otros procesadores y concentradores de E/S. QuickPath también se utiliza en procesadores Intel x86-64 que utilizan la microarquitectura Nehalem , lo que posiblemente permitió que Tukwila y Nehalem usaran los mismos chipsets. [ 112 ] Tukwila incorpora dos controladores de memoria, cada uno de los cuales tiene dos enlaces a búferes de memoria escalables, que a su vez admiten múltiples DIMM DDR3 , [ 113 ] de forma muy similar al procesador Xeon basado en Nehalem con nombre en clave Beckton . [ 114 ]   

HP contra Oracle

Durante el litigio de soporte de Hewlett-Packard Co. contra Oracle Corp. en 2012 , documentos judiciales desclasificados por un juez del Tribunal del Condado de Santa Clara revelaron que, en 2008, Hewlett-Packard había pagado a Intel alrededor de 440 millones de dólares para que continuara produciendo y actualizando los microprocesadores Itanium desde 2009 hasta 2014. En 2010, ambas compañías firmaron otro acuerdo por 250 millones de dólares, que obligaba a Intel a seguir fabricando CPU Itanium para las máquinas de HP hasta 2017. Según los términos de los acuerdos, HP debía pagar por los chips que recibía de Intel, mientras que Intel lanzaba los chips Tukwila, Poulson, Kittson y Kittson+ con el objetivo de aumentar gradualmente el rendimiento de la plataforma. [ 115 ] [ 116 ]

Itanium 9500 (Poulson): 2012

Intel mencionó a Poulson por primera vez el 1 de marzo de 2005, en el IDF de primavera . [ 117 ] En junio de 2007, Intel dijo que Poulson usaría una tecnología de proceso de 32  nm , omitiendo el proceso de 45  nm . [ 118 ] Esto era necesario para ponerse al día después de que los retrasos de Itanium lo dejaran en 90 nm compitiendo contra los procesadores de 65 nm y 45 nm .

En ISSCC 2011, Intel presentó un documento titulado "Un procesador Itanium de 32 nm con 3.100 millones de transistores y 12 núcleos de emisión ancha para servidores de misión crítica". [ 119 ] [ 120 ] El analista David Kanter especuló que Poulson utilizaría una nueva microarquitectura, con una forma más avanzada de multihilo que utiliza hasta dos hilos, para mejorar el rendimiento en cargas de trabajo de un solo hilo y multihilo. [ 121 ] También se publicó información en la conferencia Hot Chips. [ 122 ] [ 123 ]

La información presentada incluye mejoras en el procesamiento multihilo, mejoras en la resiliencia ( Intel Instruction Replay RAS) y algunas instrucciones nuevas (prioridad de hilo, instrucción entera, precarga de caché y sugerencias de acceso a datos).

Poulson se lanzó el 8 de noviembre de 2012 como procesador de la serie Itanium 9500. Es el sucesor del procesador Tukwila. Cuenta con ocho núcleos y una arquitectura de emisión de 12 anchos, mejoras en el multihilo y nuevas instrucciones para aprovechar el paralelismo, especialmente en la virtualización. [ 112 ] [ 124 ] [ 125 ] El tamaño de la caché L3 de Poulson es de 32  MB y es común para todos los núcleos, no dividido como antes. El tamaño de la caché L2 es de 6  MB, 512  I KB , 256 D KB por núcleo. [ 119 ] El tamaño del chip es de 544 mm², menor que el de su predecesor Tukwila (698,75 mm²). [ 126 ] [ 127 ]     

La Notificación de Cambio de Producto (PCN) 111456-01 de Intel enumera cuatro modelos de CPU de la serie Itanium 9500 , que posteriormente se eliminaron en un documento revisado. [ 128 ] Posteriormente, las piezas se listaron en la base de datos de Hojas de Datos de Declaración de Materiales (MDDS) de Intel. [ 129 ] Posteriormente, Intel publicó el manual de referencia del Itanium 9500. [ 130 ]

Los modelos son los siguientes: [ 128 ] [ 131 ]

Itanium 9700 (Kittson): 2017

Intel se había comprometido a desarrollar al menos una generación más después de Poulson, mencionando por primera vez a Kittson el 14 de junio de 2007. [ 118 ] Se suponía que Kittson estaría fabricado con un  proceso de 22 nm y usaría el mismo zócalo y plataforma LGA2011 que los Xeon . [ 132 ] [ 133 ] [ 134 ] El 31 de enero de 2013, Intel publicó una actualización de sus planes para Kittson: tendría el mismo zócalo LGA1248 y  el mismo proceso de 32 nm que Poulson, deteniendo así de hecho cualquier desarrollo posterior de procesadores Itanium. [ 135 ]

En abril de 2015, Intel, aunque aún no había confirmado las especificaciones formales, sí confirmó que seguía trabajando en el proyecto. [ 136 ] Mientras tanto, la agresiva plataforma multinúcleo Xeon E7 desplazó a las soluciones basadas en Itanium en la hoja de ruta de Intel. [ 137 ] Incluso Hewlett-Packard , el principal defensor y cliente de Itanium, comenzó a vender servidores Superdome y NonStop basados ​​en x86 , y empezó a tratar las versiones basadas en Itanium como productos heredados. [ 138 ] [ 139 ]

Intel lanzó oficialmente la familia de procesadores Itanium serie 9700 el 11 de mayo de 2017. [ 140 ] [ 8 ] Kittson no tiene mejoras de microarquitectura con respecto a Poulson; a pesar de tener nominalmente una revisión diferente, es funcionalmente idéntico a la serie 9500, incluso teniendo exactamente los mismos errores, la única diferencia es la  frecuencia 133 MHz más alta de 9760 y 9750 sobre 9560 y 9550 respectivamente. [ 141 ] [ 142 ]

Intel anunció que la serie 9700 sería la última serie de chips Itanium producida. [ 7 ] [ 8 ]

Los modelos son: [ 143 ]

Cuota de mercado

En comparación con su familia de procesadores para servidores Xeon , Itanium nunca fue un producto de gran volumen para Intel. Intel no publica cifras de producción, pero un analista de la industria estimó que la tasa de producción era de 200.000 procesadores por año en 2007. [ 144 ]

Según Gartner Inc. , el número total de servidores Itanium (no procesadores) vendidos por todos los proveedores en 2007 fue de aproximadamente 55.000 (no está claro si los servidores en clúster se contabilizaron como un solo servidor o no). Esto se compara con 417.000 servidores RISC (repartidos entre todos los proveedores de RISC) y 8,4 millones de servidores x86. IDC informa que se vendieron un total de 184.000 sistemas basados ​​en Itanium desde 2001 hasta 2007. Para el mercado combinado de sistemas POWER/SPARC/Itanium, IDC informa que POWER capturó el 42% de los ingresos y SPARC el 32%, mientras que los ingresos de los sistemas basados ​​en Itanium alcanzaron el 26% en el segundo trimestre de 2008. [ 145 ] Según un analista de IDC, en 2007, HP representó quizás el 80% de los ingresos de los sistemas Itanium. [ 94 ] Según Gartner, en 2008, HP representó el 95% de las ventas de Itanium. [ 146 ] Las ventas de sistemas Itanium de HP se situaron en una tasa anual de 4.400 millones de dólares a finales de 2008 y disminuyeron a 3.500 millones de dólares a finales de 2009, [ 10 ] en comparación con una disminución del 35% en los ingresos por sistemas UNIX para Sun y una caída del 11% para IBM, con un aumento del 14% en los ingresos por servidores x86-64 durante este período.

En diciembre de 2012, IDC publicó un informe de investigación que indicaba que los envíos de servidores Itanium se mantendrían estables hasta 2016, con un envío anual de 26.000 sistemas (una disminución de más del 50% en comparación con los envíos de 2008). [ 147 ]

Soporte de hardware

Sistemas

Para 2006, HP fabricaba al menos el 80% de todos los sistemas Itanium y vendió 7200 en el primer trimestre de ese año. [ 148 ] La mayoría de los sistemas vendidos eran servidores empresariales y máquinas para computación técnica a gran escala, con un precio de venta promedio por sistema superior a los 200 000 dólares estadounidenses. Un sistema típico utilizaba ocho o más procesadores Itanium.

Para 2012, solo unos pocos fabricantes ofrecían sistemas Itanium, entre ellos HP , Bull , NEC , Inspur y Huawei . Además, Intel ofrecía un chasis que los integradores de sistemas podían usar para construir sistemas Itanium. [ 149 ]

Para 2015, solo HP suministraba sistemas basados ​​en Itanium. [ 136 ] Cuando HP se dividió a finales de 2015, los sistemas Itanium (denominados Integrity ) [ 150 ] fueron gestionados por Hewlett Packard Enterprise (HPE), con una importante actualización en 2017 (Integrity i6 y HP-UX 11i v3 Update 16). HPE también admite otros sistemas operativos, como Windows hasta Server 2008 R2, Linux , OpenVMS y Tandem NonStop . Itanium no se ve afectado por las vulnerabilidades de seguridad Spectre o Meltdown . [ 151 ]

Conjuntos de chips

Antes de la serie 9300 ( Tukwila ), se necesitaban chipsets para conectarse a la memoria principal y los dispositivos de E/S, ya que el bus frontal al chipset era la única conexión operativa al procesador. [ e ] Existían dos generaciones de buses: el bus del sistema del procesador Itanium original (también conocido como bus Merced ) tenía un ancho de datos de 64 bits y  un reloj de 133 MHz con DDR (266 MT/s), siendo pronto reemplazado por el bus del sistema del procesador Itanium 2  de 128 bits y 200 MHz DDR (400 MT/s) (también conocido como bus McKinley ), que más tarde alcanzó los 533 y 667 MT/s. Se podían usar hasta cuatro CPU por bus, pero antes de la serie 9000 las velocidades de bus de más de 400 MT/s estaban limitadas a un máximo de dos procesadores por bus. [ 152 ] [ 153 ] Como ningún chipset Itanium podía conectarse a más de cuatro sockets, los servidores de gama alta necesitaban múltiples chipsets interconectados.

El modelo de procesador Itanium "Tukwila" se diseñó para compartir un chipset común con el procesador Intel Xeon EX (el procesador Xeon de Intel diseñado para servidores de cuatro o más procesadores). El objetivo era optimizar el desarrollo del sistema y reducir los costos para los fabricantes de equipos originales (OEM) de servidores, muchos de los cuales desarrollan servidores basados ​​tanto en Itanium como en Xeon. Sin embargo, en 2013, este objetivo se pospuso para ser "evaluado para futuras oportunidades de implementación". [ 154 ]

Antes de la llegada de los controladores de memoria integrados y la interfaz QPI , los fabricantes de servidores empresariales diferenciaban sus sistemas diseñando y desarrollando conjuntos de chips que conectaban el procesador con la memoria, las interconexiones y los controladores de periféricos. El término "servidor empresarial" se refería al lucrativo segmento de mercado de servidores de gama alta, caracterizados por su alta fiabilidad, disponibilidad y facilidad de mantenimiento, y que normalmente contaban con más de 16 zócalos para procesadores. Su precio se justificaba por una arquitectura de sistema personalizada con sus propios conjuntos de chips como núcleo, cuyas capacidades superaban con creces las de los servidores "estándar" de dos zócalos. El desarrollo de un conjunto de chips costaba decenas de millones de dólares, lo que representaba una importante inversión en el uso de Itanium.

Ni Intel ni IBM desarrollarían chipsets Itanium 2 para admitir tecnologías más nuevas como DDR2 o PCI Express . [ 155 ] Antes de que "Tukwila" se alejara del FSB, todos los proveedores de servidores Itanium, como HP, Fujitsu, SGI, NEC y Hitachi, fabricaban chipsets que admitían dichas tecnologías.

Intel

La primera generación de Itanium no recibió chipsets específicos del fabricante, solo el Intel 460GX, compuesto por diez chips distintos. Admitía hasta cuatro CPU y 64 GB de memoria a 4,2 GB/s, el doble del ancho de banda del bus del sistema. Las direcciones y los datos eran gestionados por dos chips diferentes. El 460GX contaba con un bus gráfico AGP X4, dos buses PCI de 64 bits y 66  MHz , y uno o más buses PCI configurables de 33 MHz, ya fueran duales de 32 bits o simples de 64 bits. [ 156 ] 

Hubo muchos diseños de chipsets personalizados para Itanium 2, pero muchos proveedores más pequeños optaron por usar el chipset E8870 de Intel. Admite 128 GB de DDR SDRAM a 6,4 GB/s. Originalmente fue diseñado para la memoria serial Rambus RDRAM , pero cuando RDRAM falló, Intel agregó cuatro chips convertidores de DDR SDRAM a RDRAM al chipset. [ 157 ] Cuando Intel había fabricado previamente un convertidor similar para los chipsets Pentium III 820 y 840, redujo drásticamente el rendimiento. [ 158 ] [ 159 ] El E8870 proporciona ocho buses PCI-X de 133 MHz (4,2 GB/s en total debido a cuellos de botella) y un concentrador ICH4 con seis puertos USB 2.0 . Dos E8870 se pueden conectar mediante dos conmutadores de puerto de escalabilidad E8870SP, cada uno con un filtro de inspección de 1 MB (~200 000 líneas de caché) , para crear un sistema de 8 sockets con el doble de memoria y capacidad PCI-X, pero aún con un solo ICH4. Se planeó una mayor expansión a 16 sockets. [ 160 ] [ 161 ] [ 162 ] En 2004, Intel reveló planes para su siguiente chipset Itanium, con nombre en clave Bayshore , para admitir PCI-e y memoria DDR2 , pero lo canceló ese mismo año. [ 163 ] [ 155 ] 

Hewlett-Packard

HP diseñó cuatro chipsets diferentes para Itanium 2: zx1, sx1000, zx2 y sx2000. Todos admiten 4 sockets por chipset, pero sx1000 y sx2000 admiten la interconexión de hasta 16 chipsets para crear un sistema de hasta 64 sockets. Como se desarrolló en colaboración con el desarrollo de Itanium 2, arrancando el primer Itanium 2 en febrero de 2001, [ 164 ] zx1 se convirtió en el primer chipset de Itanium 2 disponible y más tarde en 2004 también el primero en admitir 533 MT/s FSB. En su versión básica de dos chips proporciona directamente cuatro canales de memoria DDR-266 , dando 8,5 GB/s de ancho de banda y 32 GB de capacidad (aunque 12 ranuras DIMM). [ 165 ] En las versiones con tarjetas expansoras de memoria, el ancho de banda de la memoria alcanza los 12,8 GB/s, mientras que la capacidad máxima para las expansoras iniciales de dos placas y 48 DIMM era de 96 GB, y la posterior expansora de una sola placa y 32 DIMM hasta 128 GB. La latencia de la memoria aumenta en 25 nanosegundos desde 80 ns debido a las expansoras. Ocho enlaces independientes se dirigían a la PCI-X y otros dispositivos periféricos (por ejemplo, AGP en estaciones de trabajo), con un total de 4 GB/s. [ 166 ] [ 167 ]

El primer chipset Itanium de gama alta de HP fue el sx1000, lanzado a mediados de 2003 con el servidor insignia Integrity Superdome . Tiene dos buses frontales independientes, cada bus admite dos sockets, lo que proporciona un ancho de banda combinado de 12,8 GB/s desde los procesadores al chipset. Tiene cuatro enlaces a búferes de memoria de solo datos y admite 64 GB de  memoria de 125 MHz diseñada por HP a 16 GB/s. Los componentes anteriores forman una placa del sistema llamada celda . Dos celdas se pueden conectar directamente para crear un sistema sin pegamento de 8 sockets . Para conectar cuatro celdas, se necesita un par de conmutadores de barra cruzada de 8 puertos (añadiendo 64 ns a los accesos de memoria entre celdas), mientras que se necesitan cuatro pares de conmutadores de barra cruzada para el sistema de gama alta de 16 celdas (64 sockets), lo que proporciona un ancho de banda de bisección de 32 GB/s . Las celdas mantienen la coherencia de la caché mediante directorios en memoria , lo que provoca que la latencia mínima de memoria sea de 241 ns. La latencia a la memoria más remota ( NUMA ) es de 463 ns. El ancho de banda por celda a los subsistemas de E/S es de 2 GB/s, a pesar de la presencia de buses PCI-X de 8 GB/s en cada subsistema de E/S. [ 168 ] [ 169 ] [ 170 ]

HP lanzó el sx2000 en marzo de 2006 para suceder al sx1000. Sus dos FSB operan a 533 MT/s. Admite hasta 128 GB de memoria a 17 GB/s. La memoria es de diseño propio de HP, utiliza el protocolo DDR2 , pero es el doble de alta que los módulos estándar y cuenta con contactos de señal de control y dirección redundantes. Para la comunicación entre chipsets, cada sx2000 dispone de 25,5 GB/s a través de sus tres enlaces serie que pueden conectarse a un conjunto de tres barras transversales independientes , que se conectan a otras celdas o hasta a otros 3 conjuntos de 3 barras transversales. Las configuraciones multicelda son las mismas que con el sx1000, excepto que el paralelismo de los conjuntos de barras transversales se ha incrementado de 2 a 3. La configuración máxima de 64 sockets tiene un ancho de banda de bisección sostenible de 72 GB/s . La conexión del chipset a su módulo de E/S ahora es serial, con un ancho de banda máximo de 8,5 GB/s y sostenido de 5,5 GB/s. El módulo de E/S cuenta con 12 buses PCI-X de hasta 266 MHz, o bien con 6 buses PCI-X y 6 ranuras PCIe 1.1 ×8. Es el último chipset compatible con los procesadores PA-RISC de HP ( PA-8900 ). [ 171 ] 

HP lanzó los primeros servidores basados ​​en zx2 en septiembre de 2006. El zx2 puede operar el FSB a 667 MT/s con dos CPU o a 533 MT/s con cuatro CPU. Se conecta a la memoria DDR2 directamente, admitiendo 32 GB a hasta 14,2 GB/s, o a través de tarjetas de expansión, admitiendo hasta 384 GB a 17 GB/s. La latencia mínima de página abierta es de 60 a 78 ns. Se dispone de 9,8 GB/s a través de ocho enlaces independientes a los adaptadores de E/S, que pueden incluir PCIe ×8 o  PCI-X de 266 MHz. [ 172 ] [ 173 ]

Otros

En mayo de 2003, IBM lanzó el chipset XA-64 para Itanium 2. Utilizaba muchas de las mismas tecnologías que las dos primeras generaciones de chipsets XA-32 para Xeon , pero para cuando se lanzó la tercera generación del XA-32, IBM había decidido descontinuar sus productos Itanium. El XA-64 admitía 56 GB de SDRAM DDR en 28 ranuras a 6,4 GB/s, aunque debido a cuellos de botella, solo 3,2 GB/s podían ir a la CPU y otros 2 GB/s a los dispositivos, para un total de 5,2 GB/s. El cuello de botella de la memoria de la CPU se mitigaba mediante una caché L4 DRAM de 64 MB fuera del chip , que también funcionaba como filtro de inspección en sistemas con múltiples chipsets. El ancho de banda combinado de los cuatro buses PCI-X y otras E/S está limitado a 2 GB/s por chipset. Se pueden conectar dos o cuatro chipsets para crear un sistema de 8 o 16 sockets. [ 174 ]

Los superordenadores y servidores Altix de SGI utilizaban el chipset SHUB (Super-Hub), compatible con dos zócalos Itanium 2. La versión inicial empleaba memoria DDR a través de cuatro buses para un ancho de banda de hasta 12,8 GB/s y una capacidad de hasta 32 GB distribuidos en 16 ranuras. Un canal XIO de 2,4 GB/s se conectaba a un módulo con hasta seis buses PCI-X  de 64 bits y 133 MHz . Los SHUB se pueden interconectar mediante los planos de enlace NUMAlink 4 duales de 6,4 GB/s para crear un sistema de imagen única con coherencia de caché de 512 zócalos. Una caché para el directorio de coherencia en memoria ahorra ancho de banda de memoria y reduce la latencia. La latencia a la memoria local es de 132 ns, y cada cruce de un enrutador NUMAlink4 añade 50 ns. Los módulos de E/S con cuatro buses PCI-X de 133 MHz pueden conectarse directamente a la red NUMAlink4. [ 175 ] [ 176 ] [ 177 ] [ 178 ] El chipset SHUB 2.0 de segunda generación de SGI admitía hasta 48 GB de memoria DDR2 , FSB de 667 MT/s y podía conectarse a módulos de E/S que proporcionaban PCI Express . [ 179 ] [ 180 ] Solo admite cuatro subprocesos locales, por lo que cuando hay dos CPU de doble núcleo por chipset, se debe deshabilitar Hyper-Threading . [ 181 ] 

Soporte de software

Unix

BSD

  • NetBSD (actualmente no tiene soporte; [ 183 ] página probablemente desactualizada indica que "es un esfuerzo en desarrollo para portar NetBSD a la familia de procesadores Itanium. Actualmente no hay una versión oficial disponible." [ 184 ] )
  • FreeBSD (sin soporte desde el 31 de octubre de 2018)

Linux

El Proyecto Trillian fue un esfuerzo de un consorcio industrial para portar el kernel de Linux al procesador Itanium. El proyecto comenzó en mayo de 1999 con el objetivo de lanzar la distribución a tiempo para el lanzamiento inicial de Itanium, programado para principios de 2000. [ 185 ] A finales de 1999, el proyecto incluía a Caldera Systems , CERN , Cygnus Solutions , Hewlett-Packard , IBM , Intel , Red Hat , SGI , SuSE , TurboLinux y VA Linux Systems . [ 186 ] El proyecto lanzó el código resultante en febrero de 2000. [ 185 ] El código pasó a formar parte del kernel principal de Linux más de un año antes del lanzamiento del primer procesador Itanium. El proyecto Trillian pudo hacer esto por dos razones:

Tras la exitosa finalización del Proyecto Trillian, el núcleo Linux resultante fue utilizado por todos los fabricantes de sistemas Itanium ( HP , IBM , Dell , SGI , Fujitsu , Unisys , Hitachi y Groupe Bull ). Con la notable excepción de HP, Linux es el sistema operativo principal o el único que el fabricante admite para Itanium. Posteriormente, Gelato consolidó el soporte continuo de software libre y de código abierto para Linux en Itanium .

Soporte de distribución

En 2003, Debian 3.0 (Woody) tenía soporte para Itanium [ 190 ] . En 2005, Fedora Linux comenzó a agregar soporte para Itanium [ 191 ] y Novell agregó soporte para SUSE Linux. [ 192 ] En 2007, CentOS agregó soporte para Itanium en una nueva versión. [ 193 ]

  • Debian (el soporte oficial se eliminó en Debian 8; el soporte no oficial está disponible a través de Debian Ports hasta junio de 2024 [ 194 ] )
  • EPIC Slack, una versión no oficial de Slackware , admite específicamente IA-64 (y por lo tanto Itanium) desde su lanzamiento en mayo de 2024. [ 195 ]
  • Gentoo Linux [ 196 ] (versiones anteriores a agosto de 2024) [ 197 ]
  • Red Hat Enterprise Linux (sin soporte desde RHEL 6, contó con soporte en RHEL 5 hasta 2017, que a su vez admitió otras plataformas hasta el 30 de noviembre de 2020)
  • SUSE Linux 11 (compatible hasta 2019; para otras plataformas, SUSE 11 fue compatible hasta 2022).
  • T2 SDE admite Itanium en su puerto IA-64 . [ 198 ]

Deprecación

En 2009, Red Hat dejó de dar soporte a Itanium en Enterprise Linux 6. [ 199 ] Ubuntu 10.10 dejó de dar soporte a Itanium. [ 200 ] En 2021, Linus Torvalds marcó el código de Itanium como huérfano. Torvalds dijo: "HPE ya no acepta pedidos de nuevo hardware Itanium, e Intel dejó de aceptarlos hace un año. Si bien Intel [ sic ] todavía está enviando chips oficialmente hasta el 29 de julio de 2021, es poco probable que existan tales pedidos. Está muerto, Jim ." [ 201 ] [ 202 ]

El soporte para Itanium se eliminó en Linux 6.7 [ 203 ] [ 204 ] y desde entonces se mantiene fuera del árbol . [ 205 ] [ 206 ]

Microsoft Windows

  • Windows XP Edición de 64 bits (sin soporte desde el 30 de junio de 2005)
  • Windows Server 2003 (sin soporte desde el 14 de julio de 2015)
  • Windows Server 2008 (sin soporte desde el 14 de enero de 2020; las actualizaciones de seguridad extendidas de pago no están disponibles en Itanium).
  • Windows Server 2008 R2 (sin soporte desde el 14 de enero de 2020; las actualizaciones de seguridad extendidas de pago no están disponibles para Itanium; última versión de Windows compatible con procesadores Itanium).

OpenVMS

En 2001, Compaq anunció que OpenVMS se adaptaría a la arquitectura Itanium. [ 207 ] Esto dio lugar a la creación de las versiones V8.x de OpenVMS, que son compatibles tanto con los servidores HPE Integrity basados ​​en Itanium como con el hardware DEC Alpha . [ 208 ] Desde que comenzó el proceso de adaptación a Itanium, la propiedad de OpenVMS pasó de Compaq a HP en 2001 y, posteriormente, a VMS Software Inc. (VSI) en 2014. [ 209 ] Entre las versiones más destacadas se incluyen:

  • V8.0 (2003) - Primera versión de preproducción de OpenVMS en Itanium disponible fuera de HP. [ 208 ]
  • V8.2 (2005) - Primera versión de OpenVMS para producción en Itanium. [ 208 ]
  • V8.4 (2010) - Versión final de OpenVMS con soporte de HP. El soporte finalizó el 31 de diciembre de 2020. [ 210 ]
  • V8.4-2L3 (2021) - Versión final de OpenVMS en Itanium con soporte de VSI. El soporte finaliza el 31 de diciembre de 2035. [ 211 ]

Se ha eliminado la compatibilidad con Itanium en las versiones V9.x de OpenVMS, que solo se ejecutan en x86-64. [ 211 ]

Sistema operativo sin interrupciones

El sistema operativo Tandem NonStop se adaptó del hardware basado en MIPS a Itanium en 2005. [ 212 ] Posteriormente, NonStop OS se adaptó a x86-64 en 2015. Las ventas de hardware NonStop basado en Itanium finalizaron en 2020, y el soporte finalizó en 2025. [ 213 ] [ 214 ]

Compilador

GNU Compiler Collection dejó de dar soporte a IA-64 en GCC 10, después de que Intel anunciara la eliminación gradual prevista de este ISA. [ 215 ] LLVM (Clang) dejó de dar soporte a Itanium en la versión 2.6. [ 216 ]

Sin embargo, la ABI de C++ de Itanium sigue siendo la ABI utilizada tanto para GCC como para LLVM en la mayoría de las arquitecturas de CPU. [ 217 ]

Virtualización y emulación

HP comercializa una tecnología de virtualización para Itanium llamada Integrity Virtual Machines .

La emulación es una técnica que permite a un ordenador ejecutar código binario compilado para otro tipo de ordenador. Antes de la adquisición de QuickTransit por parte de IBM en 2009, el software binario de aplicación para IRIX / MIPS y Solaris / SPARC podía ejecutarse mediante un tipo de emulación denominada "traducción binaria dinámica" en Linux/Itanium. De forma similar, HP implementó un método para ejecutar PA-RISC/HP-UX en Itanium/HP-UX mediante emulación, para simplificar la migración de sus clientes de PA-RISC al conjunto de instrucciones de Itanium, radicalmente diferente. Los procesadores Itanium también pueden ejecutar el entorno de mainframe GCOS de Groupe Bull y varios sistemas operativos x86 mediante simuladores de conjunto de instrucciones .

Competencia

Gráfico de áreas que muestra la representación de las diferentes familias de microprocesadores en la lista TOP500 de supercomputadoras (1993-2019).

Itanium estaba dirigido a los mercados de servidores empresariales y computación de alto rendimiento (HPC). Otras líneas de procesadores enfocadas en empresas y HPC incluyen los procesadores SPARC de Oracle y Fujitsu , y los microprocesadores Power de IBM . En términos de cantidad vendida, la competencia más seria de Itanium provenía de los procesadores x86-64, incluyendo la línea Xeon de Intel y la línea Opteron de AMD . Desde 2009, la mayoría de los servidores se enviaban con procesadores x86-64. [ 10 ]

En 2005, los sistemas Itanium representaban alrededor del 14% de los ingresos de los sistemas HPC, pero el porcentaje disminuyó a medida que la industria cambió a clústeres x86-64 para esta aplicación. [ 218 ]

Un informe de Gartner de octubre de 2008 sobre el procesador Tukwila afirmaba que "...la hoja de ruta futura de Itanium parece tan sólida como la de cualquier competidor RISC como Power o SPARC". [ 219 ]

Supercomputadoras y computación de alto rendimiento

Una computadora basada en Itanium apareció por primera vez en la lista de las TOP500 supercomputadoras en noviembre de 2001. [ 75 ] La mejor posición jamás alcanzada por un sistema basado en Itanium  2 en la lista fue el No. 2, alcanzado en junio de 2004, cuando Thunder ( Laboratorio Nacional Lawrence Livermore ) entró en la lista con un Rmax de 19,94 Teraflops. En noviembre de 2004, Columbia entró en la lista en el No. 2 con 51,8 Teraflops, y hubo al menos una computadora basada en Itanium en el top 10 desde entonces hasta junio de 2007. El número máximo de máquinas basadas en Itanium en la lista se produjo en la lista de noviembre de 2004, con 84 sistemas (16,8%); para junio de 2012, este había caído a un sistema (0,2%), [ 220 ] y ningún sistema Itanium permaneció en la lista en noviembre de 2012.

Procesadores

Procesadores lanzados

Itanium 2 mx2 'Hondo' (arriba)
Itanium 2 mx2 'Hondo' (parte inferior)

Los procesadores Itanium muestran una progresión en sus capacidades. Merced fue una prueba de concepto. McKinley mejoró drásticamente la jerarquía de memoria y permitió que Itanium se volviera razonablemente competitivo. Madison, con el cambio a un  proceso de 130 nm, proporcionó suficiente espacio de caché para superar los principales cuellos de botella de rendimiento. Montecito, con un  proceso de 90 nm, permitió una implementación de doble núcleo y una mejora significativa en el rendimiento por vatio. Montvale añadió tres nuevas características: sincronización a nivel de núcleo, conmutación bajo demanda y una frecuencia de bus frontal de hasta 667  MHz.

Recepción del mercado

Mercado de servidores de alta gama

Placa base HP zx6000 con dos  procesadores Itanium 2
Itanium 2 en 2003

Cuando se lanzó por primera vez en 2001, el rendimiento de Itanium fue decepcionante en comparación con los procesadores RISC y CISC mejor establecidos . [ 56 ] [ 57 ] La emulación para ejecutar aplicaciones y sistemas operativos x86 existentes era particularmente deficiente, con un benchmark en 2001 que informó que era equivalente en el mejor de los casos a un Pentium de 100 MHz en este modo (los Pentium de 1,1 GHz estaban en el mercado en ese momento). [ 225 ] Itanium no logró avances significativos contra IA-32 o RISC, y sufrió aún más tras la llegada de los sistemas x86-64 que ofrecían compatibilidad total con aplicaciones x86 antiguas con rendimiento nativo completo sin emulación.  

En un artículo de 2009 sobre la historia del procesador —«Cómo el Itanium acabó con la industria informática»— el periodista John C. Dvorak informó: «Este sigue siendo uno de los mayores fiascos de los últimos 50 años». [ 226 ] La columnista de tecnología Ashlee Vance comentó que los retrasos y el bajo rendimiento «convirtieron el producto en una broma en la industria de los chips ». [ 146 ] En una entrevista, Donald Knuth dijo: «Se suponía que el enfoque del Itanium... iba a ser magnífico, hasta que resultó que los compiladores deseados eran prácticamente imposibles de escribir». [ 227 ]

Tanto Red Hat como Microsoft anunciaron planes para dejar de dar soporte a Itanium en sus sistemas operativos debido a la falta de interés del mercado; [ 228 ] [ 229 ] sin embargo, otras distribuciones de Linux como Gentoo y Debian siguen estando disponibles para Itanium. El 22 de marzo de 2011, Oracle Corporation anunció que dejaría de desarrollar nuevos productos para HP-UX en Itanium, aunque continuaría dando soporte a los productos existentes. [ 230 ] Tras este anuncio, HP demandó a Oracle por incumplimiento de contrato, argumentando que Oracle había violado las condiciones impuestas durante el acuerdo sobre la contratación del ex CEO de HP, Mark Hurd , como co-CEO, que obligaban al proveedor a dar soporte a Itanium en su software "hasta que HP descontinuara las ventas de sus servidores basados ​​en Itanium", [ 231 ] y que el incumplimiento había perjudicado su negocio. En 2012, un tribunal falló a favor de HP y ordenó a Oracle que reanudara su soporte para Itanium. En junio de 2016, Hewlett Packard Enterprise (el sucesor corporativo del negocio de servidores de HP) recibió una indemnización de 3 mil millones de dólares en la demanda. [ 232 ] [ 233 ] Oracle apeló sin éxito la decisión ante el Tribunal de Apelaciones de California en 2021. [ 234 ]

Un exfuncionario de Intel informó que el negocio de Itanium se había vuelto rentable para Intel a finales de 2009. [ 235 ] Para 2009, el chip estaba implementado casi por completo en servidores fabricados por HP, que tenía más del 95% de la cuota de mercado de servidores Itanium, [ 146 ] lo que hacía que el sistema operativo principal para Itanium fuera HP-UX . El 22 de marzo de 2011, Intel reafirmó su compromiso con Itanium con múltiples generaciones de chips en desarrollo y según lo previsto. [ 236 ]

Otros mercados

HP zx6000, una estación de trabajo Unix  basada en Itanium 2

Aunque Itanium logró un éxito limitado en el nicho de mercado de la informática de gama alta, Intel originalmente esperaba que encontrara una aceptación más amplia como reemplazo de la arquitectura x86 original . [ 237 ]

AMD optó por una dirección diferente, diseñando el menos radical x86-64 , una extensión de 64 bits de la arquitectura x86 existente, que Microsoft luego apoyó, obligando a Intel a introducir las mismas extensiones en sus propios procesadores basados ​​en x86. [ 238 ] Estos diseños pueden ejecutar aplicaciones de 32 bits existentes a la velocidad nativa del hardware, al tiempo que ofrecen soporte para el direccionamiento de memoria de 64 bits y otras mejoras para nuevas aplicaciones. [ 146 ] Esta arquitectura se ha convertido ahora en la arquitectura de 64 bits predominante en el mercado de computadoras de escritorio y portátiles. Aunque algunas estaciones de trabajo basadas en Itanium fueron introducidas inicialmente por compañías como SGI , ya no están disponibles.

Véase también

Notas

  1. ↑ Itanium se lanzó el 29 de mayo, [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] pero las computadoras que lo contenían se enviaron a los clientes en junio.
  2. ↑ Hondo es un producto de HP, no de Intel.
  3. ↑ El tamaño del circuito de verificación de dependencias necesario aumenta cuadráticamente con el ancho del problema. [ 12 ] [ 13 ]
  4. ↑ A modo de comparación, el Pentium III Xeon MP de 180 nm tenía una caché L2 integrada de 2 MB.
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