| 出版日期：2001-06-11 总期号：1027 本年期号：42 |
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千呼万唤始出来
写在基于安腾系统付运之际 马文方 5月29日，Intel宣布基于安腾处理器的系统将于6月开始向最终用户付运。久已盼望的最终用户终于等来了安腾架构计算平台；始自1994年的Intel 64位处理器计划7年后终有结果。 胜在体系架构 纵观处理器的发展，计算性能始终是处理器厂商追求的首要指标，这是摩尔定律使然。移动与桌面市场是这样，服务器市场也是这样，对于市场的后来者更是这样。Intel要挤进高端RISC处理器厂商盘踞多时的市场并与之争夺市场份额，拼的只能是速度，而价格等其他因素只能居其次了。 提高速度的途径多种多样：提升处理器的主频、采用新的架构、加大处理器的运算字长等。提高主频的办法比较常见，比如说奔腾4现在已经达到1.7GHz，年内将超过2GHz；采用新的架构又可分为处理器内核的改进与全新的体系架构两类，前者如基于不同内核的奔腾、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ、奔腾4处理器，后者如采用EPIC（显式并行指令计算）体系结构的安腾；而处理器从16位、32位再到64位这种加长运算字长的方式，收效明显，但不可能多用。 
2000年8月，在硅谷举办的Intel开发商大会上，HP、IBM、微软等14家软硬件厂家组成了安腾展区。 目前，处理器存在三大体系架构：CISC（复杂指令集计算机）、RISC（精简指令集计算机）和VLIW（超长指令字）。在CISC中，每条指令要被处理器继续细分为若干微代码，然后再分步执行，因此，通常需要若干个时钟周期才能执行一条指令。当然，现代CISC处理器的设计已经吸收了流水线与超标量等技术，从而使得一个时钟周期可以执行一条或多条指令，这已是题外话了。而在RISC中，指令长度整齐划一，加之禁止间接寻址模式，使得一个时钟周期可以执行一条指令，因此，RISC体系的速度要高于CISC。 而VLIW允许并行处理多条指令，如基于VLIW的EPIC，使得安腾可同时并行执行20条指令。正是由于体系架构上的优势，加之采用64位字长运算，使得安腾得以在较低的主频下依然有着卓越的性能表现，同时也为安腾今后通过主频提高性能留下了很大的空间。 此外，安腾还通过其丰富的硬件资源来提高处理器的性能和对数据类型的广泛支持，比如说：支持源自奔腾Ⅲ的SSE多媒体指令；增添加密/解密运算专用指令；同为128位的整形和浮点寄存器也为处理器增色不少。此外，64位处理器的寻址空间（244字节）也极大地突破了32位处理器寻址空间的限制，有力地支持了对内存要求极大的高端应用。 凭借这些特性，安腾取得了一系列颇具说服力的测试结果：基于RSA安全算法的性能高出相同配置的RISC系统12倍；用于机械计算机辅助工程的Nastran测试结果，高出相同配置的RISC系统4倍以上；用于高性能计算的Linpack-1000 Banchmark，测试结果超过所有已上市的RISC处理器；800MHz安腾测得的SPECfp2000值为711，表明其具有出众的浮点能力。 Intel在64位处理器上舍弃了由来已久的x86指令体系，转而采用EPIC，目的就是以计算性能作为进入高端市场的通行证。但为了保护用户在32位应用上的投资，安腾还设有IA-32译码器，可将IA-32指令转译为EPIC指令进行执行，因此，原有的32位平台上的应用可以直接在安腾平台上运行，也就是说安腾在硬件级兼容32位应用。 循序渐进地推进 除了卓越的计算性能，Intel在芯片制造业务上的大量投资以及由此带来的安腾价格上的优势，也为Intel在高端市场的立足与发展提供了强劲的支持。但是单凭性能与价格上的优势吸引高端用户采用安腾平台，也不是件易事，毕竟RISC处理器在这一市场纵横驰骋了多年。 众所周知，高端市场现在以厂商来垂直切分，为多家专有的Unix系统所垄断。大的Unix厂商提供自己专用的RISC处理器、硬件系统平台和操作系统平台，当然，其上的应用以及与之相应的市场销售与服务也各有各的一套。 Intel高端策略是通过提供开放和标准的平台变这种垂直划分为水平划分，即在Intel处理器提供的统一平台上，在硬件系统平台、操作系统、应用乃至销售渠道及服务等各个环节上，引入厂商竞争，为用户提供多种选择。竞争机制的引入势必会降低用户的购置成本，难免会触及到原有厂商的既得利益。因此，Intel在推广安腾过程中并不会那么顺利。这一点，从安腾系统付运时可供使用的操作系统只有微软的Windows、Linux、惠普的HP-UN和IBM的AIX-5L就可以看出。 事实上，Intel早已意识到将一个全新的架构带入一个成熟市场的难度。在32位平台上，由于硬件系统与外设供应商、系统与应用软件供应商、零售与渠道市场、用户群都已存在，因此，新一代处理器进入市场如水到渠成。而在64位市场，事无巨细，一切都要Intel亲历亲行，难度可想而知。 为此，Intel采用了循序渐进的方式来推进安腾。该计划由6个步骤构成一个循环：第一步，进行OEM、操作系统、工具开发，应用供应商作出开发承诺；第二步，样机发布；第三步，测试版硬件和操作系统预发，应用开发取得明显进展；第四步，开始向先期用户付运硬件、操作系统和早期应用；第五步，系统开始付运；第六步，大量的解决方案发布。该计划前三步面向厂商，后三步面向最终用户。目前这一计划已进展到第五步。这也是安腾不举办产品发布会的原因所在。 举足轻重的安腾 安腾对业界的影响毋庸置疑，而对Intel自身也是非常重要的。安腾系统的付运使得全球最大的半导体厂商圆了拥有从低端到高端完整产品线的梦想。至此，Intel在嵌入式领域有以8051为代表的微控制器（MCU）和32位的StrongArm；在移动与台式机上有奔腾Ⅲ、奔腾4和赛扬；在服务器上有32位的奔腾Ⅲ至强与Intel至强，64位安腾。这样，Intel已经从单一的PC处理器供应商完成了下至嵌入式处理器、上至高端服务器在内的处理器全线产品供应商的角色转变，与此同时，Intel的处理器还向移动、无线和网络领域积极渗透。 
Intel 32位与64位服务器版处理器产品发展计划 安腾面向的大型数据库、数据挖掘、电子商务安全交易、CAD以及高性能计算市场的用户，个个财大气粗，因此，处理器的利润较之至强处理器要高得多。更为重要的是，一旦Intel在高端水平化切分的策略成功后，Intel又可能成为市场规则的主要制定者之一。在PC平台上，我们看到的是Intel和微软两家并非硬件系统的厂商共同制定PC系统的标准。而平台标准制定者得到的益处是显而易见的。 在.COM发烧的时候，不少Unix厂商乘机赚得钵满盆盈，股票也翻着筋斗往上涨。由于安腾计划的延宕，使得Intel错过了一拨发横财和提升股票的机会。但安腾在基于RSA安全算法上高出RISC处理器一个量级的优势，势必在即将到来的电子商务时代为Intel圆梦。而定于年底或明年初发布的采用新一代内核Mckinley处理器，据说性能将高出现有安腾一倍，这无疑将使Intel在64位市场如虎添翼。 安腾处理器大事记： 1994年6月 Intel与惠普签署合作协议，共同开发全新的64位架构。 1997年11月 Intel与惠普宣布推出基于EPIC的64位架构，处理器开发代号为Merced。 1999年5月 Intel与诸多企业用户和数家原始设备制造商宣布成立“Intel64位基金”，斥资2.5亿美元为高端企业服务器和工作站开发软件应用程序。 1999年6月 Intel与惠普联合公布了IA-64指令集架构。 1999年8月 Intel首次在Merced系统上演示了Linux和64位Windows，并向客户提供先期工程样机。 1999年10月 Intel将Merced正式命名为Itanium（安腾）。 2000年5月 Intel面向软件开发商发布《安腾处理器微架构互联网应用参考指南》，详细介绍了安腾处理器的功能特性。 2000年7月 微软预发针对安腾处理器的64位Windows。 2000年10月 Intel在美国旧金山举行的eXCHANGE活动上展示了面向最终用户的安腾处理器样机，并开始付运该处理器。 2001年2月 Intel在硅谷举办的“2001年Intel春季开发商论坛”上公开展示了64位处理器家族中的下一款McKinley处理器。 2001年5月 Intel宣布在年内将有约25家计算机制造商开始付运基于安腾处理器的工作站和服务器。 |
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