Itanium (/aɪˈteɪniəm/ eye-TAY-nee-əm) är en typ av Intel-mikroprocessorer med en egen 64-bitars chiparkitektur (skild från de 64-bitars CPU:er som senare blev vanliga genom x86-64). Itanium-processorer användes främst i servermiljöer (servrar) och var ett samarbetsprojekt mellan Hewlett-Packard (HP) och Intel. Processorerna tillverkades av Intel och användes av flera systemleverantörer, men adoptionen blev aldrig så bred som man ursprungligen hoppades. HPE (HP Enterprise) var länge den största aktören som stödde plattformen och vissa installationer körde Itanium-baserade system långt efter produktens glansdagar.

Historia

Itanium-projektet startade på 1990-talet i ett försök att skapa en helt ny 64-bitars arkitektur optimerad för höga serverprestanda. HP och Intel tillkännagav samarbetet och arbetet med den nya arkitekturen i mitten av 1990-talet. Den första kommersiella Itanium-modellen (kodnamn "Merced") lanserades 2001. Efter den första generationen följde ett antal förbättrade iterationer under beteckningar som Itanium 2 och senare mikroarkitekturer med kodnamn som Montecito, Tukwila, Poulson och Kittson.

Arkitektur och tekniska egenskaper

Itanium bygger på instruktionarkitekturen IA-64 och en designfilosofi som kallas EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing). Målet var att flytta en stor del av parallelliseringsansvaret från hårdvara till kompilatorn och därigenom uppnå mycket hög instruktionstakt genom att exekvera många operationer parallellt.

  • IA-64 / EPIC: Instruktionerna organiseras i breda paket där kompilatorn försöker placera oberoende instruktioner så att processorn kan köra dem parallellt.
  • Stort registerset: Arkitekturen har ett mycket stort antal register (t.ex. 128 allmänna register, 128 flyttalsregister samt många predikat- och branchregister), vilket minskar behovet av minnesåtkomst vid funktionsanrop och lokala beräkningar.
  • Prediktion och spekulation: Predikatregister och spekulativa instruktioner används för att minimera grenavgifter och utnyttja fler instruktioner i parallell.
  • Registerstack engine: Ett hårdvaruelement som underlättar procedurellt anrop och återställning av register mellan funktioner, vilket effektiviserar optimeringar vid funktionsanrop.
  • Kompilatorberoende: För att nå god prestanda krävs avancerade kompilatorer som kan analysera programkod och generera IA-64-kod som utnyttjar parallellism och andra arkitekturfunktioner.

Denna arkitektur gav mycket goda resultat i vissa typer av beräkningar, men krävde stora ansträngningar från mjukvaruutvecklare och verktyg (kompilatorer) för att uppnå effektiv användning.

Marknadspenetration och konkurrens

Trots tekniska fördelar nådde Itanium aldrig bred acceptans på marknaden. Ett viktigt skäl var att arkitekturen inte var bakåtkompatibel med den etablerade x86-koden, vilket innebar att existerande program ofta behövde omskrivas eller omkompileras. När AMD lanserade sin x86-64-lösning (AMD64) och därefter Intel införde stöd för x86-64 i sina egna processorer, erbjöd dessa alternativ en enklare och mer kostnadseffektiv väg till 64-bitarsberäkningar för en stor mängd befintlig mjukvara. Det minskade incitamentet att satsa på en helt ny instruktionsarkitektur som Itanium.

Operativsystem och mjukvarustöd

Itanium stöddes av flera operativsystem under dess aktiva tid. De mest framträdande var:

  • HP-UX: HP:s eget Unix, som var en av plattformens huvudsakliga målmiljöer.
  • OpenVMS: Portad till Itanium och använd i kritiska system hos vissa kunder.
  • Linux: Flera distributioner erbjöd IA-64-varianter under en period, bland annat SUSE och Red Hat (på sin tid).
  • Windows: Tidiga versioner av Windows Server fanns tillgängliga för Itanium, men stöd från Microsoft minskade med tiden.

Med tiden avvecklade många leverantörer sitt stöd när kundbasen krympte och alternativa plattformar (Xeon/x86-64) blev dominerande.

Varför plattformen inte slog igenom

  • Hög inlärnings- och utvecklingskostnad för att att utnyttja den nya arkitekturen fullt ut.
  • Bristande bakåtkompatibilitet med befintlig x86-mjukvara.
  • Kraftfull konkurrens från x86-64 som erbjöd enklare migrering för många företag.
  • Relativt hög hårdvarukostnad och begränsat ekosystem av leverantörer och programvara.

Avveckling

Itanium levde vidare i olika nischer och för vissa missionkritiska system betydde plattformens stabilitet mycket, men plattformens marknadsandel fortsatte att krympa. Intel meddelade officiellt att Itanium CPU-familjen upphörde och att produktionen upphörde den 30 januari 2019. Efter det fasade de flesta leverantörer och mjukvaruleverantörer gradvis ut sitt stöd, även om en del befintliga installationer kvarstod i drift under en längre period för att hantera ärvda arbetslaster.

Sammanfattningsvis är Itanium ett intressant exempel på en ambitiös processorarkitektur med innovativa tekniska idéer (som EPIC och ett mycket stort registerset) som dock aldrig uppnådde bred kommersiell framgång på grund av ekosystemet och konkurrensen från x86-64.