架构的重要性
在让我们了解IA-64和x86-64这两个架构之前，让我们先来看看程序是如何运作的：
首先，程序员运用编程语言来编辑程序，这些程序在这个阶段还不过是一些文本文件。
接下来，语言编译器将这些文本编译成机器语言，这样这个程序就成为了计算机可以读懂的机器语言了。
最后计算机执行这些机器语句，并且将结果展现出来。
从这个过程中，我们发现，编辑程序时，程序的算法是相当重要的，这影响到了程序的工作效率，我们可以将程序员的编程能力比喻成“词汇量”，他的词汇量大，那么他编辑的程序就会相当简洁明了，可看性强，而执行效率高。同样，在编译过程和计算机执行过程中，架构就成了编译器的“词汇量”，假设一个架构繁杂而且命令重复性大，转换过程多，机器指令长度长，就会导致资源的大量浪费。这就意味着，如果编译器的词汇量小，那么无论计算机的频率有多高，执行单条命令的速度有多快，或者同时可以执行多少条指令，它的浪费将是相当大的，因为它影响了整个系统，对所有程序都有影响。
在目前这样一个工业发达的时期，竞争的任何一方都不可能在计算机频率和CPU的具体结构上超越对手很多，这样，一个机器执行效率问题就相当重要了，也就是说，CPU架构是影响计算机运行速度的很重要一环。
IA-64架构的运行
作为与AMD x86-64架构的对比，我们来看看Intel所制定的IA-64架构有什么技术特点和其运作情况。
相对于AMD的x86-64架构，IA-64显得就相当的清晰明了了，首先，IA-64不从硬件上支持x86的很大一批指令集，也就意味着现有的包括Microsoft Windows 2000和Microsoft Windows Me。其次，它拥有完整的64位CPU的一切特性和功能，属于不折不扣的高端产品，能在它上面运行的程序只有纯64位操作系统和应用软件。最后，它的软件前景并非相当乐观，但却并不悲观，毕竟目前个人电脑的软件业霸主Microsoft已经打算开发基于IA-64系统的64位操作系统，据悉可能是Windows 2000的64 bit版本，或者是Windows 2000的后继者Whistler的64位版本。
Intel认为，目前的架构开发面临一些挑战。
1、 目前的工业标准体系架构都是连续型的执行，效率低（执行完前面的命令才能继续后一个命令，不能并行执行）；
2、 是目前的低效率的单指令；
3、 程序中不可预知的分支导致的预测错误——从而引起效率降低；
4、 对内存寻址的依赖性；
5、 寄存器和内存寻址受到数量限制；
6、 流水线的长度和循环问题；
这些仅仅是一些基础的挑战，而Intel在试图面对这些挑战时，觉得如果不废除现有的x86指令集这样一个繁复的CISC指令集显然只是一种修修补补，不能大幅度提升性能。在过去，CISC（复杂指令集）指令集和RISC（精简指令集）指令集这两种指令集曾经进行过一番斗争，最终，IBM等公司采用了RISC技术，占据了高端的服务器、大型终端和大型计算机领域，而Intel采用了CISC（后来包含了一定的RISC指令成分），占领了低端和PC市场。竞争到现在这样一个阶段，显然Intel认为CISC已经发展到尽头，它对资源的低利用效率已经不能再依靠高频率来弥补，所以决定将整个架构更偏向RISC。IA-64就是这样的一个产物，当然由于CISC在某些应用中的优势，Intel也善于结合CISC和RISC指令进入一个架构，所以它还是保留了不少CISC指令。
在这么我们这样一篇技术简介性文章中，我们并不能将IA-64这样一个全新的架构通过短短的一段话向各位讲解清楚，但我们可以说明一下它工作的优势，它是如何面对上面这些问题的：
1、 更改现有工业标准体系，建立IA-64架构后将采用并行运算方式的体系；
2、 单指令简化，即每条指令执行的功能减少，但执行效率变高；
3、 由于运行指令并行化，并且采用了程序控制指令，使分支预测更加准确，提高运算的利用效率；
4、 增加程序运行时的并行运算预测能力，使内存中需要的数据更容易在Cache中命中；
5、 增加内存的总容量，扩展到2的64次方，由原先的4GB内存扩展到惊人的180亿GB容量，并支持64位浮点数和32位浮点数，高精度的数字计算，提供高达82位的数据宽度。
6、 利用GR Stack来降低save/restore需要的调用，减少寄存器使用数量，使用的是Register Stacker Engine（RSE），使用全新的寄存器，总共128个64位寄存器，其中32个是静态的，96个是动态的。
7、 现有流水线采用的是顺序结构，一条运行结束后进行下一条，IA-64采用并行流水线结构，提高了工作效率。
8、 高速运算功能，在平行运算时，提供了2倍于运算频率的运算速度，简单来说，如果同样做连续除法，在相同时间内，若原有的架构可以运行3次，那么在频率相同的情况下IA-64架构CPU可以进行6次运算。
IA-64还有很多特性，但我们不能一一讲述，其最主要的功能已经基本提到了。目前，IA-64的第一批产品itanium已经正式发布，并将在2001年的第二季度交付使用，已有约5000片在500-800MHz频率的itanium装船待运。下图是Intel为了说明IA-64架构相对于过去的IA-32架构有多大的优势而做的对比图：
在这个图中，我们可以发现，itanium的性能确实强过IA-32体系产品很多，如果以同样频率的Pentium III Xeon 500和itanium 500MHz相比的话，性能比较应该在2：15左右。
再来看看Intel的IA-64发展概图：
可以看到，Intel的策略了，就是同时发展IA-64和IA-32的CPU，采用两条路线，原因就是IA-64不兼容IA-32体系的指令集，对Intel来说，也不知道是可喜还是可忧。可喜的是IA-64的CPU性能确实超级强大，可忧的是IA-32和IA-64并行发展会不会影响它的设计能力？市场上的过渡期究竟有多久？或许Intel已经得到了一些自己的答案，而并不让外界知道。
不过我们在看这个图的时候也发现了一个情况，那就是Intel总是将它的计划定得相当得长，不仅有了即将发布的IA-64打头阵的itanium，还准备了IA-64的主力产品，McKinley，在IA-32的服务器CPU方面，提供了Foster，这个Pentium 4的衍生物，并且在IA-64中确定了两个分支，我们并不清楚这两个分支究竟会如何。另外一个有趣的事情是，IA-32架构中发展至Foster以后的Future IA-32是使用虚线标示，而IA-64则采用了实箭头线，这说明Intel对IA-64开发的绝对优先，并且依照市场能否顺利转向IA-64而决定是否继续开发IA-32系列产品。
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