Intel Itanium verdwijnt: het verhaal van een stervende zwaan

Het laatste uur van de Intel Itanium-reeks is geslagen. De laatste chips rollen in 2021 van de band. Veel tranen zullen daar niet om worden gelaten. Enkel HPE is vandaag nog klant van de serverchips met hun unieke maar complexe architectuur. Toch gaat er een stukje geschiedenis verloren.

Noem het gerust de kroniek van een aangekondigde dood: Itanium ligt op zijn sterfbed. Intel kondigt aan dat de laatste cpu’s in 2021 van de band zullen rollen. Nieuwe chips bestellen kan tot 30 januari 2020. Dat is vooral belangrijk voor HPE, dat de laatste overgebleven klant voor Itanium is. De serverspecialist stopt ze in zijn robuuste line-up Integrity Superdome. Die zal HPE in theorie nog tot 2025 blijven ondersteunen.

64-bit-zijspoor

Met het einde van Itanium zien we een stukje processorgeschiedenis sterven. Itanium is een alternatieve 64-bit-architectuur, ontwikkeld als antwoord op de beperkingen van cpu’s in de jaren 90. Intel zag toen terecht in dat de tijd rijp was voor 64-bit, maar dacht van het momentum gebruik te maken om iets totaal nieuws te ontwikkelen: de Intel Architecture-64 (IA-64). IA-64 biedt naast 64-bit-compatibiliteit ondersteuning voor uiterst parallel rekenwerk. In theorie is dat een goede zaak: toen de eerste Itanium-producten in 2001 werden gelanceerd, leek het tijdperk van parallel rekenwerk en out of order execution inderdaad aangebroken.

Intel besefte dat traditionele chips heel wat intelligentie aan boord hebben, waarmee ze instructies analyseren. Om vervolgens zoveel mogelijk parallel of in niet-sequentiële volgorde uit te voeren. Daarna wordt al dat rekenwerk terug in volgorde geplakt voor het wordt weggeschreven naar het geheugen. Die intelligentie is prijzig: ze vereist heel wat transistors die idealiter voor nuttigere zaken worden ingezet, zoals het eigenlijke rekenwerk.


Lees dit: De vloek van Spectre: waarom blijft het jou en Intel achtervolgen?


HP kwam tot dezelfde conclusie. Tot 1994 keek het bedrijf zelf naar wat het Explicitly Parallel Instruction Computing of EPIC noemde. Het ging midden jaren 90 in zee met Intel om op basis van EPIC een architectuur te ontwikkelen die efficiënt met parallel rekenwerk kon omgaan.

Dommer dus sneller

Zo werd Itanium geboren. De cpu zelf zou krachtiger maar dommer zijn dan bestaande processors. De chip zelf beslist niet meer welke instructies hij samen kan nemen. Dat werk gaat naar de ontwikkelaars en de compiler. Leuk in theorie, maar experts wereldwijd waarschuwden van bij het begin dat het wel eens heel moeilijk kon zijn om de intelligentie in de compiler in te bouwen. Ze bleken gelijk te hebben.

 

Experts waarschuwden dat het wel eens heel moeilijk kon zijn om de intelligentie in de compiler in  te bouwen.

 

Code schrijven voor Itanium is moeilijk. Bovendien heeft IA-64 een onoverkomelijk probleem ingebakken. Als een cpu zelf beslist om een instructie out of order uit te voeren, kan die meteen nakijken of de nodige data daarvoor zitten ingeladen in de cache. Is dat niet het geval, en staan de data in het systeemgeheugen of zelfs nog op de harde schijf, dan duurt het als snel honderden tot zelfs miljarden keren langer voor de instructie effectief wordt verwerkt. De cpu kan in dat geval beslissen dat het een slecht idee is om de specifieke instructie voorrang te geven en werkt het voort met andere instructies.

Fatale misrekening

Niet zo bij IA-64. Als de compiler vraagt om het out of order uitvoeren van een instructie omdat dat in theorie sneller is, maar de relevante data zit niet in de cache, dan moet Itanium wachten tot de gegevens beschikbaar zijn en loopt het hele rekenproces vertraging op. De intelligentie op de chip om hier flexibel mee om te gaan, ontbreekt. In de compileerfase is het praktisch onmogelijk om dergelijke scenario’s uit te sluiten. Waar IA-64 net moest uitblinken in efficiënt parallel rekenwerk, bleek het er al te vaak niet zo goed in te zijn.

 

De IA-64-gok van Intel zorgde er uiteindelijk voor dat de 64-bit-architectuur die we vandaag gebruiken, van de hand van AMD is.

Daar komt nog eens bij dat IA-64 heel slecht is in het uitvoeren van 32-bit-instructies van IA-32, wat in de vroege jaren 2000 de gangbare architectuur was. Bedrijven die wilden overstappen op Itanium, investeerden in splinternieuwe servers waarop bestaande workloads trager zouden draaien. IA-32 was andersom compleet incompatibel met IA-64, al is dat niet zo abnormaal.

AMD houdt het simpel

AMD van zijn kant wilde in dezelfde periode ook overstappen op 64-bit. Met minder budget en ambitie besliste Advanced Micro Devices om IA-32 gewoon uit te breiden. Het resultaat heette AMD64, was volledig compatibel met IA-32, en volgde alle principes waar x86-ontwikkelaars mee vertrouwd waren.

Voor bedrijven die wilden overstappen naar een nieuw systeem waren er geen nadelen aan AMD64 verbonden. Logisch dus dat die architectuur vrijwel meteen won van IA-64. Intel probeerde nog een alternatief te bouwen, maar daar wilde Microsoft, dat op dat moment al drie verschillende architecturen ondersteunde met Microsoft, niet van weten. Resultaat: Intel 64 als afkooksel van AMD64, en een nichepositie voor IA-64.


Lees dit: Waarom Microsoft een nieuwe processorarchitectuur uit zijn hoed tovert


IA-64 had nog één concurrentieel voordeel. Intels Reliability, Availability en Servicability (RAS)-functies maakten Itanium dé keuze voor wie een robuust systeem wilde dat als geen ander overweg kon met falende componenten en geheugenfouten. Dat zorgde ervoor dat Itanium toch nog over de toonbank ging. Vooral HP (en later HPE) bleef Itanium omarmen. Logisch, aangezien het bedrijf mee aan de wieg stond.

RMS Itanic

Vandaag is Itanium in de praktijk irrelevant. Ook wat betrouwbaarheid betreft is er geen voordeel meer. Xeon-chips bieden intussen dezelfde betrouwbaarheid met onder andere ECC-ondersteuning. De ontwikkeling van Itanium, waarvan de meest recente chip in 2017 werd geïntroduceerd, kost handenvol geld. De afgelopen jaren betaalde HP(E) Intel voor een stuk voor de ondersteuning van de chip, vermoedelijk om beloftes gemaakt aan klanten na te komen. Ook dat kon maar zo lang blijven duren.

Het doek valt over IA-64 en Itanium, en dat zal voor het gros van de organisaties ongemerkt voorbij gaan. Een minuutje stilte is toch op zijn plaats, omdat met Itanium ook een boeiend stuk processorgescheidenis eindigt: een reliek van een tijdperk waarin de architecturen waarop we vandaag vertrouwen volwassen werden en een testament aan de ambitie van Intel.

Wat overblijft is de naam: Itanium, ook wel Itanic genoemd als allusie op de Titanic. Beiden werden stevig gehypet, en beiden zonken vrijwel onmiddellijk na de lancering de diepte in.

Gerelateerd: Intel stopt met productie Itanium-cpu’s