| 出版日期：2000-12-18 总期号：982 本年期号：94 |
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IA-64带来了64位操作系统
孙志永 从1994年至今，IA-64位体系结构已经走过了近七年的历程。它已经得到了众多厂商的支持，IBM、Microsoft、Sun以及众多Linux公司都在积极推出基于IA-64平台的操作系统。 现在，32位仍然是PC机市场的主流体系结构。但是，随着处理数据量的不断扩大，32位处理器在处理能力和地址空间等方面明显不足。因此，增加指令宽度是微处理器的发展趋势，IA-64就是以64位为基本处理单位的。作为64位处理器，由Intel和HP公司共同开发的IA-64芯片代表了新型微处理器的发展方向。 特点 IA-64是Intel的64位体系结构，基于显性并行指令计算EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computing)技术，最终实现以下目标： 克服传统体系结构的限制； 提供高级的浮点运算性能； 支持64位内存寻址； 与32位系统兼容，保持原有投资； 支持在电子商务、企业以及关键计算方面不断增长的高端应用工作负载。 IA-64体系结构克服了传统结构的性能限制，并提供了最大的发展空间。改革性的64位结构能够通过大的注册文件、注册栈、分支体系来提高指令平行机制的能力。64位内存寻址适应数据仓库、电子商务和其他高性能服务器和工作站应用的要求。结合有效的实践管理，IA-64还将以更强的竞争力改善机器的正常运行时间。总之，从容错能力到强大的系统管理特性和广阔的操作系统支持，IA-64平台将为电子商务等多种应用解决方案提供稳定、强健的基础。 EPIC是IA-64最具特色的技术。所谓EPIC技术，是指编译器首先分析指令间的依赖关系，再将没有依赖关系的指令（最多是3个指令）组合成一个组，然后由内置的执行单元读入被分成组的指令群并进行执行。EPIC技术可以降低处理器的成本，软件在编译时已经决定了各条指令的分配情况，仅利用简单的硬件就可提高指令的并行度。 升级 只有与IA-64相适应的64位操作系统，才能充分发挥IA-64的处理能力。作为完全适应IA-64的操作系统的指令应用界面、地址空间和文件系统也都必须是相应的64位操作。现在，很多操作系统公司都正在开发配套的64位操作系统。如，SCO的Unix Ware、Sun 的Solaris、Novell的NetWare、HP的HP-UX以及众多的Linux。 应用面向IA-64的移植将是一个持久战。从现有的应用向64位IA-64的移植，对应用重新编译和修改也必将是一个缓慢的过程。 充分发挥IA-64能力的最好方法是在为IA-64开发的64位操作系统上，运行针对IA-64开发的64位应用。但是，将已有的应用针对IA-64进行改写，并非十分容易。Intel的解决办法是将已有的32位应用，针对IA-64进行重新编译。但是，对已有应用的再编译将使其性能下降。当然，要能进行真正的64位作业，的确可以提高处理性能，因为其中所有的变量都是按64位定义的，而这个工作相当麻烦。 在IA-64出台后，人们担心最多的问题恐怕就是系统的迁移问题，如HP公司的计算机产品实际上就将从PA-RISC系统转移到IA-64系统。其实，在迁移问题方面，厂商们早有考虑。IA-64体系结构的主要特性就是与IA-32 指令集的兼容性。在IA-64系统环境之下，处理器可执行 IA-32和IA-64指令，并定义了三种特殊指令和中断，以在 IA-32和IA-64指令集中转换。这就是IA-64体系提供的与IA-32指令集的二进制兼容，IA-64处理器能够在支持IA-32应用的IA-64操作系统中运行IA-32的应用程序，它同时提供了支持混合IA-32和IA-64体系代码执行运算的能力。 以HP为例，它的做法是，对于IA-64技术，其中关键的一部分是要和现有的HP系统实现二进制兼容，以使HP的PA-RISC/HP-UX 和IA-32/NT系统以及工作站能够与HP的IA-64系统进行二进制的兼容。也就是说，HP的用户可以实现到新架构的平滑转换，而且不要求整个系统一次完成迁移。 小结 总之，IA-64的目的就是将Unix、NT和Linux 集成在一个单一的符合行业标准的硬件平台上，为用户提供更大的灵活性，使人们能以最灵活和最节约成本的方式来设计开发环境。 |
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