Itaniumは独自設計「EPIC」に賭けるも AMD64に敗れる

Itanium（コードネーム「Merced」）は、HP とインテル が共同開発し、2001年（平成13年）に出荷を開始した64ビットマイクロプロセッサである。命令の並列実行をコンパイラに委ねる独自設計「EPIC」（Explicitly Parallel Instruction Computing）を採用したが、x86 との互換性を欠き、汎用市場では普及せず超大規模サーバー・ミッションクリティカル分野に活路を求めた。

1. 開発の経緯
2. 独自設計「EPIC」
3. x86との互換性の欠如
4. 超大規模サーバー・ミッションクリティカル特化
5. 普及しなかった理由：IA-64とAMD64
6. 現状
7. 主要スペック
8. CPUの歴史
9. 参考サイト

1989年（昭和64年）、HP は米コロラド州フォートコリンズの研究拠点で、命令レベルの並列性をハードウェアではなくコンパイラが引き出す新方式の研究を開始した。自社のPA-RISC 後継として温めていたこの構想に、1994年（平成6年）、x86の64ビット化を模索していたインテル が参画し、両社は「IA-64」と呼ぶ64ビットアーキテクチャの共同開発で提携した。

開発は難航を極め、当初1997年（平成9年）出荷の予定は大幅にずれ込んだ。最初の製品「Itanium」がようやく市場に登場したのは2001年（平成13年）で、動作クロックは733～800MHz、製造プロセスは180nmであった。

初代Itaniumは、理想を追い求めすぎたがゆえにトランジスタ数3億2500万個・ダイサイズ300mm²という化け物になってしまい、配線遅延から動作クロックを引き上げられなくなった。加えてコンパイラの最適化にも時間がかかり、実際の性能は当時のPentium III にも劣る有様であった。インテルは諦めず設計を一からやり直し、翌2002年（平成14年）に第2世代「Itanium 2」（コードネーム「McKinley」）を発表、ようやくメインフレーム市場に食い込むことに成功した。

Itanium の心臓部は「EPIC」（Explicitly Parallel Instruction Computing）という独自方式である。128ビットの「命令バンドル」に3命令ずつを詰め込み、どの命令を同時実行できるかをあらかじめコンパイラが解析して命令列に埋め込んでおく。CPU側は実行時にその指示に従うだけでよく、動的なスケジューリング回路を省いてハードウェアを単純化できるという発想であった。

この設計は、命令を並べ替えて自動的に並列実行する当時主流の「アウトオブオーダー実行」とは対照的な発想で、実行時の複雑な回路をコンパイラの静的解析に置き換える狙いがあった。だが実際には、コンパイラが十分な並列性を発見できる場面は限られ、理論上の性能を発揮できないケースが多く、Itanium の評価を大きく損なう要因となった。

Itanium はEPIC を実現するため、x86 命令セットとは互換性のないまったく新しいIA-64 アーキテクチャとして設計された。既存のx86 アプリケーションを動かすため当初のItaniumにはハードウェアによるx86命令のネイティブ実行モードが搭載されていたが、その動作速度はきわめて遅かった。

インテルは後に、x86命令をIA-64命令へ変換するソフトウェア方式の「IA-32 Execution Layer」（IA-32 EL）を投入し、2006年（平成18年）出荷の「Montecito」以降はハードウェアのx86実行モードそのものを廃止した。しかしソフトウェアエミュレーションの実効速度はネイティブ実行の10分の1程度にとどまることもあり、x86資産をそのまま活かしたいユーザーにとって大きな障壁となった。

Itanium 2 以降は、メモリやキャッシュのエラー訂正・検出機構、プロセッサ単位でのオンライン切り離し・交換など、メインフレーム 譲りの信頼性設計（RAS機能）を強化した。金融機関の勘定系や航空会社の予約システムなど、無停止運用が求められるミッションクリティカル分野で採用が進み、汎用サーバー市場での不振を補う存在となった。

やがてインテル自身も互換路線に転じ、2004年（平成16年）に自社x86チップへ64ビット拡張「Intel 64」を追加するに至り、Itaniumは「インテルの64ビット標準」という当初の地位を自ら手放す形となった。

加えてEPIC の性能をコンパイラの最適化に依存する設計思想も、当時のコンパイラ技術では十分な並列性を引き出せず、期待された性能向上を実現できなかった。汎用市場での支持を得られないまま、Itanium は超大規模サーバーというニッチ市場に押し込められていった。

インテルは2017年（平成29年）、最終世代となる「Kittson」（Itanium 9700番台）を投入したのを最後に新規開発を終了し、2019年（平成31年）には新規受注を2020年（令和2年）1月末で打ち切り、出荷を2021年（令和3年）7月で終了すると発表した。この計画どおり、2021年（令和3年）をもってItaniumの製造は完全に終了した。

HPE（旧HP）も2025年（令和7年）12月31日をもって、Itanium搭載「HP Integrity」サーバーおよびOS「HP-UX」の標準サポートを終了し、移行先としてx86ベースの「Superdome X」などを提示している。高可用性システム「NonStop」もx86版「NonStop X」への置き換えが進んでおり、2001年（平成13年）に登場したItaniumは四半世紀を経て、その役目をほぼ終えつつある。

項目	仕様
開発元	HP・インテル共同開発
発表・出荷	2001年（初代Itanium／コードネームMerced）
命令セット	IA-64（EPIC方式）
データ幅	64ビット
命令バンドル	128ビット／3命令
製造プロセス	180nm（初代）～32nm（Poulson/Kittson）
CPUクロック	733～800MHz（初代）～2.53GHz（Itanium 9700番台）
x86互換	ハードウェアエミュレーション（初期）→ソフトウェアエミュレーション「IA-32 EL」
主な採用先	HP Integrity、NonStop、Superdome等の超大規模・ミッションクリティカルサーバー
最終世代	Kittson（2017年）
出荷終了	2021年7月
サポート終了	2025年12月31日（HPE、HP Integrity/HP-UX標準サポート）

発表年	メーカー	CPU名	ビット数	最大クロック
1970年	Garrett AiResearch	MP944 (軍用)	20bit	375KHz
1971年	インテル	4004	4bit	750KHz
1974年	インテル	8080	8bit	3.125MHz
1975年	モステクノロジー	MOS 6502	8bit	3MHz
1976年	ザイログ	Z80	8bit	20MHz
1978年	インテル	8086	16bit	10MHz
1979年	モトローラ	MC6809	8bit	2MHz
1979年	ザイログ	Z8000	16bit	10MHz
1980年	モトローラ	MC68000	16bit	20MHz
1983年	NEC	V30	16bit	16MHz
1984年	インテル	80286	16bit	12MHz
1985年	インテル	80386	32bit	40MHz
1985年	インテル	i960	32bit	100MHz
1985年	サン・マイクロシステムズ	SPARC	32bit	150MHz
1985年	エイコーン	ARM1	32bit	6MHz
1986年	MIPS	R2000	32bit	15MHz
1987年	ザイログ	Z280	16bit	12MHz
1987年	モトローラ	MC68030	32bit	50MHz
1988年	MIPS	R3000	32bit	40MHz
1989年	インテル	80486	32bit	100MHz
1989年	インテル	i860	32bit	50MHz
1990年	モトローラ	MC68040	32bit	40MHz
1991年	MIPS	R4000	64bit	200MHz
1992年	DEC	Alpha 21064	64bit	200MHz
1993年	IBM, モトローラ, Apple	PowerPC 601	32bit	120MHz
1993年	インテル	Pentium	32bit	300MHz
1994年	IBM, モトローラ, Apple	PowerPC 603	32bit	300MHz
1995年	サイリックス	Cyrix Cx5x86	32bit	133MHz
1995年	AMD	Am5x86	32bit	160MHz
1995年	サン・マイクロシステムズ	UltraSPARC	64bit	200MHz
1999年	IBM, モトローラ	PowerPC G4	32bit	1.67GHz
1999年	AMD	Athlon	32bit	2.33GHz
2000年	インテル	Pentium 4	32bit	3.8GHz
2001年	インテル	Itanium	64bit	800MHz
2003年	AMD	Opteron	64bit	3.5GHz
2003年	インテル	Pentium M	32bit	2.26GHz
2006年	SCE,ソニー,IBM,東芝	Cell	64bit	3.2GHz
2006年	インテル	Core Duo	32bit	2.33GHz
2006年	インテル	Core 2 Duo	64bit	3.33GHz
2008年	インテル	Core i9/i7/i5/i3	64bit	5.8GHz
2017年	AMD	Ryzen	64bit	5.7GHz
2020年	Apple	Appleシリコン	64bit	3.49GHz
2023年	インテル	Core Ultra 9 / 7 / 5	64bit	5.1GHz

	忘れ去られたCPU黒歴史
	著者	大原　雄介
	出版社	角川アスキー総合研究所
	サイズ	単行本
	発売日	2012年07月10日頃
	価格	1,540円（税込）
	ISBN	9784048867719

• Itanium：Wikipedia（英語版）
• Intel Kills Itanium, Last Chip Will Ship in 2021：Tom's Hardware
• Save the date: Itanium will finally die at the end of 2025：TechRepublic