HyperSPARC

A hyperSPARC, kódnevén „Pinnacle”, egy az SPARC Version 8 utasításkészlet-architektúrát (ISA) megvalósító mikroprocesszor, amelyet a Ross Technology fejlesztett a Cypress Semiconductor cég számára. A SPARC Version 8 specifikáció szerint tehát ez egy 32 bites, big-endian bájtsorrendű processzor, egyszeres, kétszeres és négyszeres pontosságú lebegőpontos aritmetikával.

A hyperSPARC processzort 1993-ban mutatták be, és a Sun SuperSPARC processzoraival versengett. A hyperSPARC mikroarchitektúráját Raju Vegesna tervezte, ennek első szimulátoros verzióját pedig Jim Monaco készítette. Tervezésekor célul tűzték ki a teljes SPARC kompatibilitást (SPARC V8 architektúra, az MMU és a 2. szintű MBus kompatibilitással együtt), a CMOS technológiát, az azonos kiszerelést, valamint a SPARC processzoroknál 3–5-ször gyorsabb működést.

A hyperSPARC volt a Sun Microsystems első számú riválisa az 1990-es évek közepén. Mikor a Fujitsu megszerezte a Ross Technology-t a Cypress-től, az elemzők szerint az új tulajdonos a hyperSPARC kialakítást sokkal fontosabbnak tartotta, mint a HAL Computer Systems – szintén a Fujitsu leányvállalata – által fejlesztett SPARC64 tervezetet, amely 64 bites, SPARC Version 9 specifikációnak megfelelő processzor, és 1995-ben készült el.

Leírás

bélyegkép|HyperSPARC MBus modul A hyperSPARC processzort egy szorosan csatolt csipkészlet formájában valósították meg, amely többlapkás (multi-die packaging, MDP) tokozásban, szabványos SPARC MBus modulként készült. A hyperSPARC CPU 256, 512 vagy 1024 KiB második szintű gyorsítótárat támogat, és minden modul 1 vagy 2 CPU-t tartalmazhat. A csipkészlet elemei az RT620 központi egység, az RT625 vagy RT626 gyorsítótár-vezérlő, memória- és „tag”-kezelő egység (CMTU), és négy RT627 gyorsítótár-adategység (CDU) 256 KiB második szintű gyorsítótár, négy RT628 CDU 512 KiB második szintű gyorsítótár, vagy nyolc RT628 CDU 1 Mbyte második szintű gyorsítótár esetén. A csipkészlet konfigurálható egyprocesszoros működésre 1. szintű MBus mellett, vagy multiprocesszoros működésre, ekkor 2. szintű MBus-t alkalmaz.

A hyperSPARC központi egysége egy kétutas szuperskalár mikroprocesszor. Négy végrehajtóegysége van: egy fixpontos egység, egy lebegőpontos egység, egy betöltő-tároló egység és egy elágazáskezelő egység. A hyperSPARC-nak egy lapkára integrált 8 KiB-os utasítás-gyorsítótára van, amiből a rendszer két utasítást hív le és dekódol ciklusonként. A dekóder nem képes dekódolni az újabb utasításokat, ha a kibocsátási puffere betelt, azaz ha már dekódolt utasítások várakoznak kibocsátásra a végrehajtó egységekhez.

Az egész-aritmetika számára rendelkezésre álló regisztertár 136 regisztert tartalmaz, amelyek felett nyolc globális regisztert és nyolc 24 regiszteres egymást átfedő regiszterablakot biztosít – ez a SPARC ISA (utasításkészlet-architektúra) által meghatározott szokásos tulajdonság. A regisztertárnak két olvasási kapuja van. A fixpontos egység egy négy fokozatú utasítás-futószalaggal rendelkezik, amelyben két fokozat csak amiatt szerepel, hogy a futószalag hossza megegyezzen a többi nemlebegőpontos futószalagéval – a betöltő-kiíró (load/store) és elágazási futószalagokkal. A futószalagok négy fokozata a szokásos: végrehajtás, gyorsítótár-olvasás, gyorsítótár-írás, és regisztertár frissítés. A fixpontos számítóegység nem használja ki a gyorsítótár-fokozatokat, de azok ennél is megvannak, a fokozatok szinkronizációja miatt. A SPARC architektúra V8-as verziójában megjelent egész típusú szorzás- és osztás-utasítások a hyperSPARC processzornál viszonylag hosszúak: a szorzás 18, az osztás 37 ciklusos várakoztatással hajtódik végre, azaz ennyi ciklus idejére megállítja az utasításfeldolgozó futószalagot és blokkolja az új utasítások kibocsátását.

A processzor támogatja multiprocesszálást a SPARC MBus sínrendszerű gépekben.

Fizikai jellemzők A hyperSPARC tranzisztorból áll. A Cypress gyártotta saját -es, két fémrétegű CMOS folyamatával. A hyperSPARC későbbi modelljeinek több tranzisztora volt, a bevezetett új tulajdonságok miatt, és ezeket alkalmassá tették újabb folyamatokkal történő gyártáshoz is. Az 1997-ben bemutatott 200 MHz-es hyperSPARC processzor a Fujitsu -os három fémrétegű (TLM) CMOS technológiájával készült. A processzorokat a Fujitsu gyártotta, kivéve az utolsó sorozatot, amit a NEC Corporation.

Tokozás A hyperSPARC többcsipes felépítésű. Kerámia tokos többcsipes modulként (multi-chip module, MCM)A Ross Technology terminológiájában: multi-die packaging, MDP készült, 131 lábú pin grid array (PGA) csatlakozással. Maguk a processzorok standard MBus processzorkártyákra szerelve kerültek forgalomba.

Csipkészlet A hyperSPARC a Cypress SparcSet csipkészletet használta, amit 1992 július végén mutattak be. Ezt a kaliforniai Santa Clara-beli Nimbus Technologies, Inc. start-up cég fejlesztette a Cypress-nek, amely a kialakítást gyártotta. A SparcSet más SPARC mikroprocesszorokkal is kompatibilis. Modellek A táblázat a különböző megjelent változatok fontosabb adatait mutatja. Ross/Bridgepoint SPARC mikroprocesszorokModellórajel[MHz]architektúraverzióévgyártás[µm]tranzisztorok[millió]magméret[mm²]IO pinekfogyasztás[W]feszültség[V]L1 adat gy.tárgyorsítótár, cache (Dcache)[KiB]L1 utasítás- gy.tár (Icache)[KiB]L2 gy.tár[KiB]L3 gy.tár[KiB]HyperSPARC A55–80V819930,51,5–––5nincs8256nincsHyperSPARC B90–125V819950,41,5––255nincs8256nincsHyperSPARC C110–166V819950,351,5––45,55nincs81024nincsHyperSPARC D180–200V819950,351,7–––516161024nincs

Jegyzetek

Fordítás

Források Levine, Bernard (11 April 1994). "MCM advocates lure would-be users" . Electronic News. Holden, Daniel (15 February 1993). "Cypress, Sun: HyperSPARC hypertension". Electronic News. Holden, Daniel (15 March 1993). "HyperSparc eyes union with Intel on P6 processor". Electronic News. Holden, Daniel (19 April 1993). "HyperSPARC slow going with Sun Micro". Electronic News. Shen, John Paul and Lipasti, Mikko H. (2004). Modern Processor Design. McGraw-Hill Professional.

További információk "Ross Previews Pinnacle SPARC Design". (25 March 1992). Microprocessor Report, vol. 6, no. 4. "TI and Cypress/Ross Battle for SPARC Leadership". (27 May 1992). Microprocessor Report, vol. 6, no. 7. "Ross Finally Ships HyperSPARC". (15 November 1993). Microprocessor Report, vol. 7, no. 15. "Enhanced HyperSparc Challenges UltraSparc". (4 December 1995). Microprocessor Report, vol. 9, no. 16. – Raju Vegesna indiai számítógéptervező

Kapcsolódó szócikkek SPARC

Kategória:Mikroprocesszorok Kategória:SPARC mikroprocesszorok