Arquitectura de 64 bits

Diferencias entre las
arquitecturas de 64 bits de
AMD e intel.
intel Itanium
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Desarrollado entre intel y HP a partir de 1994
Fecha de aparición en mercado:
 Itanium: Junio 2001
 Itanium 2: 25 Abril 2002
Basado en la arquitectura EPIC (Eplicitly Parallel
Instruction Computer)
Su punto fuerte son las operaciones en punto flotante
Destinado a grandes servidores que requieren gran
potencia de cálculo y grandes cantidades de memoria
Pocas diferencias de arquitectura entre Itanium e
Itanium2: mayor caché, mayores frecuencias, añadidas
unas unidades de ejecución más, proceso de
fabricación más pequeño…
Itanium. Arquitectura EPIC
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Cruce entre RISC y CISC
El conjunto de instrucciones es RISC, pero las instrucciones se
agrupan en paquetes de 3 (VLIW, Very Long Instruction Word):
“Template”: indica al procesador cómo y cuándo ejecutar las
instrucciones
Existen 24 tipos de paquetes de instrucciones combinando los 5 tipos
posibles de instrucciones (I, M, A, F, B)
Técnica muy dependiente del compilador. El compilador genera una
secuencia de instrucciones independientes y lo más paralela posible
Itanium 2
Registros: (328+)
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128 Coma Flotante (82
bits): FR0 - FR127
128 Enteros (64 bits):
GR0 - GR127
64 Predicado (1 bit):
PR0 - PR63
8 Salto (64 bits):
BR0 - BR7
Otros…
FR0 y GR0 contienen la constante 0.
Unidades de ejecución:
 6 enteros
 2 coma flotante
 3 salto
 2 Load
 2 Store
 1 SIMD
Itanium 2. Otros datos
 Pipeline de 8 etapas.
 Hasta 6 instrucciones por ciclo (2 paquetes).
 264 bytes de memoria virtual. (16 Exabytes)
 250 bytes memoria física. (1 Petabyte)
 Permite especificar el tipo de Endian.
 HP-UX trabaja en modo Big-Endian
 Linux/Windows trabajan en modo Little-Endian
 Direccionamiento plano. No existen instrucciones para el
indexado. Solo existen operaciones post-incremento con
punteros.
 Mecanismos de “Predication”, Especulación,
 Compatibilidad 32 bits emulada. Bajo rendimiento.
Itanium 2 (Madison)
Características técnicas:
 Fabricado a 0,13µ
 Hasta 1,5 Ghz
 Caché:
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L1: 32K
L2: 256K
L3 hasta 6MB on-die
FSB 400Mhz
6,4GB/s ancho de Banda
Soporta DDR 266 ECC
410 mill. Transistores
374 mm2
~ 4,5 Gflops a 1,5 Ghz
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Soportado por
diversos SO:
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Integrado por:
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

Red-Hat Linux
SuSE Linux
Windows 2003
HP-UX
HP
IBM
Unisys
Precio actual: hasta
4.227 $
 Consumo máx: 130 W
AMD Opteron

Desarrollado por AMD entre los años 1999 y
2003
 Fecha de lanzamiento al mercado: 22 abril de
2003
 Basado en la arquitectura x86-64
Arquitectura x86-64 (AMD64)

Evolución de la actual arquitectura x86 de 32
bits.
 Arquitectura CISC.
 Ofrece toda la compatibilidad con x86 pero
agrega extensiones para transformar el
procesador en uno de 64 bits.
 Diferentes modos de ejecución:



Nativo 32 bits
Compatibilidad 32 y 64 bits
Nativo 64 bits
Modos del procesador
x86-64

Registros:
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

16 Enteros (64 bits)
16 SSE (128 bits)
8 Coma Flotante
(80bits)

Unidades de
ejecución


3 ALU
3 FPU
Opteron

Controlador de memoria
integrado




Reduce la latencia de acceso a
memoria
Cada procesador tiene su propia
memoria asignada
El ancho de banda de la
memoria escala linealmente con
el número de CPU’s
Conectividad de hasta 8
procesadores mediante bus
Hypertransport:


Velocidad de 800Mhz
Hasta 3 canales Hypertransport
por procesador de 6,4 GB/s cada
uno proveyendo hasta 19.2 GB/s
Hypertransport

Conectividad entre CPU, memoria, chipsets,
PCI-X, AGP.
 3,2 GB/s full duplex (6,4 GB/s)
Opteron. Otros datos


Pipeline de 12 etapas
Memoria Direccionable

Verdadera compatibilidad
con x86
Doble canal de memoria
DDR400 ECC: 5,4 GB/s
por procesador



Sistemas Operativos
soportados
248 bytes memoria virtual
(256 Terabytes)
240 bytes memoria física (1
Terabyte)






Todos los compatibles con
x86
SuSE 9 (versión 64 bits)
SUN Solaris
Windows XP-64 (3Q-2004)
Compañías que lo
integran
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

IBM
SUN
Newisys
…
Opteron. Características Técnicas

Diversas familias
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
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
Fabricado a 0.13 µ con
tecnología SOI de IBM
Frecuencias hasta 2,2Ghz
Caches:




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
Serie 100
Serie 200
Serie 800
L1: 128 KB
L2: 1 MB
Nº Transistores: 106 mill.
Tamaño de la die: 193 mm2
Socket 940
~ 3Gflops a 2 Ghz



Soporte instrucciones SSE,
SSE2, 3DNow!
Consumo máx: 84W
Precio:



Serie 100: hasta 733 $
Serie 200: hasta 913 $
Serie 800: hasta 3.199 $
Benchmarks: SPEC2000
2500
2000
1500
Pentium 4 (3 Ghz)
Itanium 2 (1,5 Ghz)
Opteron (2 Ghz)
1000
500
0
SPEC INT
SPECFP.