2002年8月秦皇岛市
张报昌先生现任中国惠普公司企业策划部政府关系高级经理，在此之前曾任康柏(中国)投资公司政府关系高级经理、高级技术顾问及Alpha芯片项目办公室主任。他曾在DEC电脑中国公司担任过主管对外关系的副总经理、市场部经理、高级技术顾问等职务。作为电脑方面的专家，张报昌先生是中国电脑学会体系结构专委会、信息存储专委会成员。他曾在1992年主持了Alpha芯片在中国的第一次发布和技术介绍，1994年组织出版了第一本公研发行的中文版Alpha芯片技术的书籍；并且在很多学术会议上发表过有关Alpha的技术报告和文章。他在参加DEC公司之前，曾在中国科学院高能物理研究所长期从事电脑的研究工作，在北京正负电子对撞机(BEPC)国家工程中担任高级职务，负责该工程的计算中央的建设。
内容提要:本文从回顾和分析64位微处理器历史、现状，未来发展出发，说明Intel和HP合作研发的IA-64 EPIC体系结构IPF系列的先进性和开放性连同发展潜力，他将要取代64位RISC芯片成为未来系统设计和企业应用的主流平台。本文对Alpha芯片的发展史作了回顾和评述,还分析对比各主要厂商应对这一发展潮流的64位微处理器战略和发展前景。
目录
引言1一、历史的回顾11.1. RISC体系结构的发展11.2. Alpha开创64位RISC计算新时代21.3. Intel推出第一代IPF系列产品Itanium 13
1.3.1. IA-64的基本设计思想3
1.3.2.显性并行指令计算(EPIC)3
1.3.3. IA-64指令集体系结构(ISA)5
1.3.4. IA-64的指令类型6
1.3.5. IA-64的指令格式6
1.3.6. IA-64体系结构的特性7
1.3.7. Itanium 1正式上市101.4.康柏决定采用IPF体系结构10二、发展现状122.1. 64位RISC微处理器的发展现状122.2. Itanium 2正式上市13
2.2.1. Itanium 2增强的体系结构14
2.2.2.指令级并行度的提高15
2.2.3.应用性能的全面提高16三、未来展望173.1. IA-64将成为主流体系结构17
3.1.1.生命力旺盛的体系结构17
3.1.2.先进的设计技术和制造工艺17
3.1.3.公平竞争的开放性平台17
3.1.4.批量生产能力18
3.1.5.和IA-32及PA-RISC的二进制兼容性18
3.1.6.强大的OEM和ISV支持连同推广实力18
3.1.7.提供新的机遇183.2. HP肩负开创IA-64计算新纪元的重任18
3.2.1.积极推行向IPF过渡的RISC处理器战略18
3.2.2.把高端系统产品全面转向IPF平台20
3.2.3.应用软件基础设施建设21
3.2.4.周全的技术支持和服务21
3.2.5.为用户原有投资提供最安全的保障213.3. Alpha的继续发展和新生21
3.3.1. Alpha 21364 (EV7)概述22
3.3.2.基于Alpha的系统是用户安全的选择23结束语24参考资料24
64位微处理器体系结构发展回顾和展望
引言
微处理器是现代电脑系统核心和引擎，他不但提供电脑系统所需的处理能力，而且能够管理缓存、内存和互联子系统、支持整个系统实现多处理器并行计算。64位微处理器是一种用于装备高端电脑系统的芯片。这种芯片虽然产量比IA-32体系结构的X86系列为代表的32位芯片少2个数量级、价格也很昂贵(一个芯片的价格往往相当于一个高档的PC机)。但是，用他来装备的高档电脑系统的市场高达几百亿美元，再加上相关联的外设、存储系统、应用软件和服务市场，规模就更大了。64位芯片的市场竞争涉及到整个高端电脑市场、大规模信息技术应用领域的竞争。再加上企业级系统的外围服务器、客户机的选型也往往受到数据中央大型服务器的影响。因此，能够说除了现在已作为消费品的家用PC市场外，64位芯片是整个信息技术和电脑应用市场竞争的焦点，是各大电脑厂商必争的兵家要地。
本文从回顾和分析64位微处理器历史、现状，未来发展出发，说明Intel和HP合作研发的IA-64 EPIC体系结构IPF系列的先进性和开放性连同发展潜力，他将要取代64位RISC芯片成为未来系统设计和企业应用的主流平台。本文对Alpha芯片的发展史作了回顾和评述,还分析对比各主要厂商应对这一发展潮流的64位微处理器战略和发展前景。
一、历史的回顾
二十世纪最后两个十年，人们看到RISC体系结构的兴起，并且从32位发展到64位。Alpha作为64位RISC技术的领头羊，开创了64位RISC计算的新时代。64位技术揭开了信息时代的新篇章，支持全球性Internet和电子商务的大型7×24网站、破译人类基因密码、数字技术的广泛应用、全球性的天气和灾害分析预告、人类对外层空间的探测都离不开各种基于64位微处理器的电脑系统。64位技术的广泛应用促使数据量爆炸性地增加，推动信息技术应用发生新革命、进入以存储为中央的新时代。
但是，RISC技术的复杂性、各厂商产品的封闭性和垄断性，又阻碍了进一步发展。人们开始意识到开放式系统的观念应该深入到处理器的层次，而不是仅仅停留在电脑和操作系统的层次上。为此，Intel和HP积极合作研发开放性的IA-64体系结构的64位微处理器产品系列(称为IPF系列)。2001年5月29日IPF系列的第一代产品Itanium正式上市。Itanium是第一个开放式的64位处理器，将会引导整个IT产业的革命，进一步深化开放式系统的发展，成为装备高端电脑系统的主流平台。
这段时间的另一件大事是康柏宣布转向IPF，和之竞争的64位RISC芯片只剩下IBM和Sun两家。正如当年RISC战胜CISC、64位取代32位相同，业内人士能够越来越清楚地看到IPF必将成为未来高端的主流平台。
1.1. RISC体系结构的发展
电脑自1946年问世以来，经历了许多重要的变革，其中最有意义的变革也许是从复杂指令集(CISC)过渡到精简指令集(RISC)体系结构。RISC体系结构和设计思想是80年代初出现的，他的基本思路是：抓住CISC指令系统指令种类太多(其中80%以上都是程式中很少使用的指令)、指令格式不规范、寻址方式太多的缺点(例如，VAX 780的指令操作类型超过1000种，而Alpha只有不到50种指令)，通过减少指令种类、规范指令格式和简化寻址方式，大量利用寄存器间操作，大大简化处理器的结构、优化VLSI器件使用效率，从而大幅度地提高处理器性能、并行处理能力和性价比。到80年代后期，RISC技术已发展成为支持高端服务器系统的主流技术，各厂商纷纷推出了32位RISC微处理器。如IBM的PowerPC和Power2，Sun的SPARC，HP的PA-RISC 7000和MIPS的R系列等。
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