Дизайнер | Sun Microsystems (приобретена Oracle Corporation ) [1] [2] |
---|---|
Биты | 64-бит (32 → 64) |
Введено | 1986 (производство) 1987 (отгрузки) |
Версия | Версия 9 (1993) / OSA2017 |
Дизайн | RISC |
Тип | Зарегистрироваться-Зарегистрироваться |
Кодирование | Фиксированный |
Разветвление | Код состояния |
Порядок байтов | Би (Большой → Би) |
Размер страницы | 8 КБ (4 КБ → 8 КБ) |
Расширения | ВИС 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 |
Открыть | Да, и без лицензионных отчислений |
Регистры | |
Общее назначение | 31 (G0 = 0; неглобальные регистры используют окна регистров ) |
Плавающая точка | 32 (можно использовать как 32 с одинарной точностью, 32 с двойной точностью или 16 с четверной точностью) |
SPARC ( Scalable Processor Architecture ) - это архитектура набора команд (ISA) для вычислений с сокращенным набором команд (RISC ), первоначально разработанная Sun Microsystems . [1] [2] На его конструкцию сильно повлияла экспериментальная система Berkeley RISC , разработанная в начале 1980-х годов. Впервые разработанный в 1986 г. и выпущенный в 1987 г. [3] [2] SPARC был одной из самых успешных ранних коммерческих RISC-систем, и ее успех привел к внедрению аналогичных проектов RISC от ряда поставщиков в течение 1980-х и 90-х годов.
Первая реализация исходной 32-битной архитектуры (SPARC V7) использовалась в рабочих станциях и серверных системах Sun-4 Sun , заменив их более ранние системы Sun-3 на базе процессоров Motorola серии 68000 . SPARC V8 добавил ряд улучшений, которые были частью серии процессоров SuperSPARC , выпущенных в 1992 году. SPARC V9, выпущенный в 1993 году, представил 64-битную архитектуру и впервые был выпущен в процессорах Sun UltraSPARC в 1995 году. Позже были использованы процессоры SPARC. в симметричной многопроцессорной обработке (SMP) и неоднородном доступе к памяти ( CC-NUMA) серверы производства Sun, Solbourne и Fujitsu , среди прочих.
Дизайн был передан международной торговой группе SPARC в 1989 году, и с тех пор его архитектура разрабатывалась ее членами. SPARC International также отвечает за лицензирование и продвижение архитектуры SPARC, управление товарными знаками SPARC (включая SPARC, которым он владеет) и обеспечение тестирования на соответствие . SPARC International был предназначен для развития архитектуры SPARC для создания более крупной экосистемы; SPARC получил лицензию у нескольких производителей, включая Atmel , Bipolar Integrated Technology , Cypress Semiconductor , Fujitsu , Matsushita и Texas Instruments.. Благодаря SPARC International, SPARC является полностью открытым, независимым и бесплатным.
По состоянию на сентябрь 2017 года, последние процессоры коммерческого высокого класса SPARC являются Fujitsu «s SPARC64 XII (введено в 2017 году для своего сервера SPARC М12) и Oracle » s SPARC M8 введены в сентябре 2017 года для своих высокопроизводительных серверов.
В пятницу, 1 сентября 2017 года, после серии увольнений, начавшейся в Oracle Labs в ноябре 2016 года, Oracle прекратила разработку SPARC после завершения M8. Большая часть группы разработчиков процессорных ядер в Остине, штат Техас, была уволена, как и группы в Санта-Кларе, Калифорния, и Берлингтоне, Массачусетс. [4] [5] Разработка SPARC продолжается: Fujitsu возвращается к роли ведущего поставщика серверов SPARC с новым процессором, который должен появиться в 2020 году. [6]
Особенности [ править ]
На архитектуру SPARC сильно повлияли более ранние разработки RISC, включая RISC I и II Калифорнийского университета в Беркли и IBM 801 . Эти оригинальные конструкции RISC были минималистичными, включали как можно меньше функций или кодов операций и были нацелены на выполнение инструкций со скоростью почти одна инструкция за такт . Это сделало их похожими на архитектуру MIPS во многих отношениях, включая отсутствие таких инструкций, как умножение или деление. Еще одна особенность SPARC, на которую повлияло это раннее движение RISC, - это слот задержки перехода .
Процессор SPARC обычно содержит до 160 регистров общего назначения . Согласно спецификации Oracle SPARC Architecture 2015 «реализация может содержать от 72 до 640 64-битных регистров общего назначения». [7] В любой момент только 32 из них сразу видны программному обеспечению - 8 представляют собой набор глобальных регистров (один из которых, g0 , жестко привязан к нулю, поэтому только семь из них могут использоваться в качестве регистров) и остальные 24 - из стека регистров. Эти 24 регистра образуют так называемое окно регистров., а при вызове / возврате функции это окно перемещается вверх и вниз по стеку регистров. Каждое окно имеет 8 локальных регистров и делит 8 регистров с каждым из соседних окон. Общие регистры используются для передачи параметров функции и возврата значений, а локальные регистры используются для сохранения локальных значений при вызовах функций.
«Масштабируемость» в SPARC проистекает из того факта, что спецификация SPARC позволяет масштабировать реализации от встроенных процессоров до больших серверных процессоров, причем все они используют один и тот же основной (непривилегированный) набор команд. Одним из архитектурных параметров, которые можно масштабировать, является количество реализованных окон регистров; спецификация позволяет реализовать от трех до 32 окон, поэтому реализация может выбрать реализацию всех 32 окон, чтобы обеспечить максимальную эффективность стека вызовов , или реализовать только три, чтобы снизить стоимость и сложность дизайна, или реализовать некоторое количество между ними. Другие архитектуры, которые включают аналогичные функции файлов регистров, включают Intel i960 , IA-64 и AMD 29000 .
Архитектура претерпела несколько изменений. В Версии 8 появилась функция аппаратного умножения и разделения. [8] [9] В спецификацию SPARC версии 9, опубликованную в 1994 году, были добавлены 64-битные (адресация и данные). [10]
В SPARC версии 8 регистровый файл с плавающей запятой имеет 16 регистров двойной точности . Каждый из них может использоваться как два регистра одинарной точности , что дает в общей сложности 32 регистра одинарной точности. Пара нечетно-четных регистров двойной точности может использоваться как регистр четверной точности , что позволяет использовать 8 регистров четверной точности. В SPARC версии 9 добавлено еще 16 регистров двойной точности (к которым также можно получить доступ как к 8 регистрам четверной точности), но эти дополнительные регистры не могут быть доступны как регистры одинарной точности. По состоянию на 2004 год ни один из процессоров SPARC не поддерживает операции с четырехкратной точностью аппаратно. [11]
Инструкции сложения и вычитания с тегами выполняют сложение и вычитание значений, проверяя, что два нижних бита обоих операндов равны 0, и сообщают о переполнении, если это не так. Это может быть полезно при реализации среды выполнения для ML , Lisp и подобных языков, которые могут использовать тегированный целочисленный формат.
Порядок байт в 32-битной SPARC V8 архитектуры является чисто большим обратным порядком байтов. 64-битная архитектура SPARC V9 использует инструкции с прямым порядком байтов, но может обращаться к данным в порядке байтов с прямым или обратным порядком байтов, который выбирается либо на уровне инструкции приложения ( загрузка-хранилище ), либо на уровне страницы памяти (через Настройка MMU). Последний часто используется для доступа к данным от устройств с прямым порядком байтов, например, на шинах PCI.
История [ править ]
В архитектуру было внесено три основных изменения. Первой опубликованной версией была 32-разрядная версия SPARC версии 7 (V7) в 1986 году. SPARC версии 8 (V8), расширенное определение архитектуры SPARC, было выпущено в 1990 году. Основные различия между V7 и V8 заключались в добавлении целочисленного умножения и разделить инструкции и перейти с 80-битной арифметики с плавающей запятой «расширенной точности» на 128-битную арифметику « четверной точности ». SPARC V8 послужил основой для стандарта IEEE 1754-1994, стандарта IEEE для 32-разрядной микропроцессорной архитектуры.
SPARC Version 9 , 64-разрядная архитектура SPARC, была выпущена SPARC International в 1993 году. Она была разработана Комитетом по архитектуре SPARC, в состав которого входят Amdahl Corporation , Fujitsu , ICL , LSI Logic , Matsushita , Philips , Ross Technology , Sun Microsystems и Техасские инструменты . Новые спецификации всегда соответствуют полной спецификации SPARC V9 Level 1.
В 2002 году Fujitsu и Sun выпустили спецификацию совместного программирования SPARC 1 (JPS1), в которой описаны функции процессора, которые были одинаково реализованы в процессорах обеих компаний («Общность»). Первыми процессорами, соответствующими JPS1, были UltraSPARC III от Sun и SPARC64 V от Fujitsu. Функциональные возможности, не охваченные JPS1, задокументированы для каждого процессора в «Дополнениях к реализации».
В конце 2003 года был выпущен JPS2 для поддержки многоядерных процессоров. Первыми процессорами, соответствующими JPS2, были UltraSPARC IV от Sun и SPARC64 VI от Fujitsu.
В начале 2006 года Sun выпустила расширенную спецификацию архитектуры UltraSPARC Architecture 2005 . Это включает в себя не только непривилегированные и большинство привилегированных частей SPARC V9, но также все архитектурные расширения, разработанные в поколениях процессоров UltraSPARC III, IV IV +, а также расширения CMT, начиная с реализации UltraSPARC T1 :
- в VIS 1 и 2 VIS набор инструкций расширения и связанный с ним регистр GSR
- несколько уровней глобальных регистров, управляемых регистром GL
- 64-битная архитектура MMU от Sun
- привилегированные инструкции ALLCLEAN, OTHERW, NORMALW и INVALW
- доступ к регистру VER теперь сверхпривилегирован
- инструкция SIR теперь является сверхпривилегированной
В 2007 году Sun выпустила обновленную спецификацию UltraSPARC Architecture 2007 , которой соответствует реализация UltraSPARC T2 .
В августе 2012 года корпорация Oracle представила новую спецификацию Oracle SPARC Architecture 2011 , которая, помимо общего обновления справочника, добавляет в спецификацию 2007 года расширения набора инструкций VIS 3 и гиперпривилегированный режим . [12]
В октябре 2015 года Oracle выпустила SPARC M7, первый процессор, основанный на новой спецификации Oracle SPARC Architecture 2015 . [7] [13] Эта версия включает расширения набора команд VIS 4 и аппаратное шифрование, а также защищенную память (SSM) [14]
Архитектура SPARC обеспечивала непрерывную двоичную совместимость приложений от первой реализации SPARC V7 в 1987 году до реализации архитектуры Sun UltraSPARC.
Среди различных реализаций SPARC очень популярными были Sun SuperSPARC и UltraSPARC-I, которые использовались в качестве эталонных систем для тестов SPEC CPU95 и CPU2000. UltraSPARC-II с частотой 296 МГц является эталонной системой для теста SPEC CPU2006.
Лицензиаты архитектуры SPARC [ править ]
Следующие организации лицензировали архитектуру SPARC:
- Веб-системы Афара
- Биполярная интегрированная технология (BIT)
- Cypress Semiconductor
- Европейский центр космических исследований и технологий (ESTEC)
- Fujitsu (и ее дочерняя компания Fujitsu Microelectronics)
- Gaisler Research
- Компьютерные системы HAL
- Hyundai
- LSI Logic
- Matra Harris Semiconductors (MHS)
- Matsushita Electrical Industrial Co.
- Meiko Scientific
- Метафлоу Технологии
- Philips Electronics
- Призма
- Росс Технологии
- Solbourne Computer
- Корпорация системного и технологического проектирования (SPEC)
- ТЕМИКА
- Weitek
Реализации [ править ]
Имя (кодовое имя) | Модель | Частота (МГц) | Arch. версия | Год | Всего тем [примечание 1] | Процесс (нм) | Транзисторы (миллионы) | Размер матрицы (мм 2 ) | Контакты ввода-вывода | Мощность (Вт) | Напряжение (В) | L1 Dcache (КБ) | L1 Icache (КБ) | Кэш L2 (КБ) | Кэш L3 (КБ) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SPARC MB86900 | Fujitsu [1] [3] [2] | 14,28–33 | V7 | 1986 г. | 1 × 1 = 1 | 1300 | 0,11 | - | 256 | - | - | 0–128 (унифицированный) | никто | никто | |
SPARC | Разное [примечание 2] | 14,28–40 | V7 | 1989–1992 | 1 × 1 = 1 | 800–1300 | ~ 0,1–1,8 | - | 160–256 | - | - | 0–128 (унифицированный) | никто | никто | |
MN10501 (КАП) | Solbourne Computer , Мацусита [15] | 33–36 | V8 | 1990–1991 | 1x1 = 1 | - | 1.0 [16] | - | - | - | - | 8 | 8 | 0–256 | никто |
microSPARC I (Цунами) | TI TMS390S10 | 40–50 | V8 | 1992 г. | 1 × 1 = 1 | 800 | 0,8 | 225? | 288 | 2,5 | 5 | 2 | 4 | никто | никто |
SuperSPARC I (Викинг) | TI TMX390Z50 / Sun STP1020 | 33–60 | V8 | 1992 г. | 1 × 1 = 1 | 800 | 3.1 | - | 293 | 14,3 | 5 | 16 | 20 | 0–2048 | никто |
SPARClite | Fujitsu MB8683x | 66–108 | V8E | 1992 г. | 1 × 1 = 1 | - | - | - | 144, 176 | - | 2,5 / 3,3–5,0 В, 2,5–3,3 В | 1, 2, 8, 16 | 1, 2, 8, 16 | никто | никто |
hyperSPARC (Колорадо 1) | Росс RT620A | 40–90 | V8 | 1993 г. | 1 × 1 = 1 | 500 | 1.5 | - | - | - | 5? | 0 | 8 | 128–256 | никто |
microSPARC II (Swift) | Fujitsu MB86904 / Sun STP1012 | 60–125 | V8 | 1994 г. | 1 × 1 = 1 | 500 | 2.3 | 233 | 321 | 5 | 3.3 | 8 | 16 | никто | никто |
hyperSPARC (Колорадо 2) | Росс RT620B | 90–125 | V8 | 1994 г. | 1 × 1 = 1 | 400 | 1.5 | - | - | - | 3.3 | 0 | 8 | 128–256 | никто |
SuperSPARC II (Вояджер) | Солнце STP1021 | 75–90 | V8 | 1994 г. | 1 × 1 = 1 | 800 | 3.1 | 299 | - | 16 | - | 16 | 20 | 1024–2048 | никто |
hyperSPARC (Колорадо 3) | Росс RT620C | 125–166 | V8 | 1995 г. | 1 × 1 = 1 | 350 | 1.5 | - | - | - | 3.3 | 0 | 8 | 512–1024 | никто |
TurboSPARC | Fujitsu MB86907 | 160–180 | V8 | 1996 г. | 1 × 1 = 1 | 350 | 3.0 | 132 | 416 | 7 | 3.5 | 16 | 16 | 512 | никто |
UltraSPARC (Spitfire) | Солнце STP1030 | 143–167 | V9 | 1995 г. | 1 × 1 = 1 | 470 | 3.8 | 315 | 521 | 30 [примечание 3] | 3.3 | 16 | 16 | 512–1024 | никто |
UltraSPARC (Hornet) | Солнце STP1030 | 200 | V9 | 1995 г. | 1 × 1 = 1 | 420 | 5.2 | 265 | 521 | - | 3.3 | 16 | 16 | 512–1024 | никто |
hyperSPARC (Колорадо 4) | Росс RT620D | 180–200 | V8 | 1996 г. | 1 × 1 = 1 | 350 | 1,7 | - | - | - | 3.3 | 16 | 16 | 512 | никто |
SPARC64 | Fujitsu (HAL) | 101–118 | V9 | 1995 г. | 1 × 1 = 1 | 400 | - | Мультичип | 286 | 50 | 3.8 | 128 | 128 | - | - |
SPARC64 II | Fujitsu (HAL) | 141–161 | V9 | 1996 г. | 1 × 1 = 1 | 350 | - | Мультичип | 286 | 64 | 3.3 | 128 | 128 | - | - |
SPARC64 III | Fujitsu (HAL) MBCS70301 | 250–330 | V9 | 1998 г. | 1 × 1 = 1 | 240 | 17,6 | 240 | - | - | 2,5 | 64 | 64 | 8192 | - |
UltraSPARC II (Blackbird) | Солнце STP1031 | 250–400 | V9 | 1997 г. | 1 × 1 = 1 | 350 | 5,4 | 149 | 521 | 25 [примечание 4] | 2,5 | 16 | 16 | 1024 или 4096 | никто |
UltraSPARC II (сапфирово-черный) | Солнце STP1032 / STP1034 | 360–480 | V9 | 1999 г. | 1 × 1 = 1 | 250 | 5,4 | 126 | 521 | 21 [примечание 5] | 1.9 | 16 | 16 | 1024–8192 | никто |
UltraSPARC IIi (Sabre) | Солнце SME1040 | 270–360 | V9 | 1997 г. | 1 × 1 = 1 | 350 | 5,4 | 156 | 587 | 21 год | 1.9 | 16 | 16 | 256–2048 | никто |
UltraSPARC IIi (сапфирово-красный) | Солнце SME1430 | 333–480 | V9 | 1998 г. | 1 × 1 = 1 | 250 | 5,4 | - | 587 | 21 [примечание 6] | 1.9 | 16 | 16 | 2048 | никто |
UltraSPARC IIe (Колибри) | Солнце SME1701 | 400–500 | V9 | 1999 г. | 1 × 1 = 1 | 180 Аl | - | - | 370 | 13 [примечание 7] | 1,5–1,7 | 16 | 16 | 256 | никто |
UltraSPARC IIi (IIe +) (Фантом) | Солнце SME1532 | 550–650 | V9 | 2000 г. | 1 × 1 = 1 | 180 куб. | - | - | 370 | 17,6 | 1,7 | 16 | 16 | 512 | никто |
SPARC64 GP | Fujitsu SFCB81147 | 400–563 | V9 | 2000 г. | 1 × 1 = 1 | 180 | 30,2 | 217 | - | - | 1,8 | 128 | 128 | 8192 | - |
SPARC64 GP | - | 600–810 | V9 | - | 1 × 1 = 1 | 150 | 30,2 | - | - | - | 1.5 | 128 | 128 | 8192 | - |
SPARC64 IV | Fujitsu MBCS80523 | 450–810 | V9 | 2000 г. | 1 × 1 = 1 | 130 | - | - | - | - | - | 128 | 128 | 2048 | - |
UltraSPARC III (Гепард) | Солнце SME1050 | 600 | JPS1 | 2001 г. | 1 × 1 = 1 | 180 Аl | 29 | 330 | 1368 | 53 | 1.6 | 64 | 32 | 8192 | никто |
UltraSPARC III (Гепард) | Солнце SME1052 | 750–900 | JPS1 | 2001 г. | 1 × 1 = 1 | 130 Аl | 29 | - | 1368 | - | 1.6 | 64 | 32 | 8192 | никто |
UltraSPARC III Cu (Гепард +) | Солнце SME1056 | 900–1200 | JPS1 | 2001 г. | 1 × 1 = 1 | 130 Cu | 29 | 232 | 1368 | 50 [примечание 8] | 1.6 | 64 | 32 | 8192 | никто |
UltraSPARC IIIi (Халапеньо) | Солнце SME1603 | 1064–1593 | JPS1 | 2003 г. | 1 × 1 = 1 | 130 | 87,5 | 206 | 959 | 52 | 1.3 | 64 | 32 | 1024 | никто |
SPARC64 V (Зевс) | Fujitsu | 1100–1350 | JPS1 | 2003 г. | 1 × 1 = 1 | 130 | 190 | 289 | 269 | 40 | 1.2 | 128 | 128 | 2048 | - |
SPARC64 V + (Olympus-B) | Fujitsu | 1650–2160 | JPS1 | 2004 г. | 1 × 1 = 1 | 90 | 400 | 297 | 279 | 65 | 1 | 128 | 128 | 4096 | - |
UltraSPARC IV (Ягуар) | Солнце SME1167 | 1050–1350 | JPS2 | 2004 г. | 1 × 2 = 2 | 130 | 66 | 356 | 1368 | 108 | 1,35 | 64 | 32 | 16384 | никто |
UltraSPARC IV + (Пантера) | Солнце SME1167A | 1500–2100 | JPS2 | 2005 г. | 1 × 2 = 2 | 90 | 295 | 336 | 1368 | 90 | 1.1 | 64 | 64 | 2048 | 32768 |
UltraSPARC T1 (Ниагара) | Солнце SME1905 | 1000–1400 | UA2005 | 2005 г. | 4 × 8 = 32 | 90 | 300 | 340 | 1933 г. | 72 | 1.3 | 8 | 16 | 3072 | никто |
SPARC64 VI (Olympus-C) | Fujitsu | 2150–2400 | JPS2 | 2007 г. | 2 × 2 = 4 | 90 | 540 | 422 | - | 120–150 | 1.1 | 128 × 2 | 128 × 2 | 4096–6144 | никто |
UltraSPARC T2 (Ниагара 2) | Солнце SME1908A | 1000–1600 | UA2007 | 2007 г. | 8 × 8 = 64 | 65 | 503 | 342 | 1831 г. | 95 | 1,1–1,5 | 8 | 16 | 4096 | никто |
UltraSPARC T2 Plus (водопад Виктория) | Солнце SME1910A | 1200–1600 | UA2007 | 2008 г. | 8 × 8 = 64 | 65 | 503 | 342 | 1831 г. | - | - | 8 | 16 | 4096 | никто |
SPARC64 VII (Юпитер) [17] | Fujitsu | 2400–2880 | JPS2 | 2008 г. | 2 × 4 = 8 | 65 | 600 | 445 | - | 150 | - | 64 × 4 | 64 × 4 | 6144 | никто |
УльтраСПАРК "РК" ( Рок ) [18] | Солнце SME1832 | 2300 | ???? | отменено [19] | 2 × 16 = 32 | 65 | ? | 396 | 2326 | ? | ? | 32 | 32 | 2048 | ? |
SPARC64 VIIIfx (Венера) [20] [21] | Fujitsu | 2000 г. | JPS2 / HPC-ACE | 2009 г. | 1 × 8 = 8 | 45 | 760 | 513 | 1271 | 58 | ? | 32 × 8 | 32 × 8 | 6144 | никто |
LEON2FT | Atmel AT697F | 100 | V8 | 2009 г. | 1 × 1 = 1 | 180 | - | - | 196 | 1 | 1,8 / 3,3 | 16 | 32 | - | - | нет |
SPARC T3 (Радужный водопад) | Oracle / Sun | 1650 | UA2007 | 2010 г. | 8 × 16 = 128 | 40 [22] | ???? | 371 | ? | 139 | ? | 8 | 16 | 6144 | никто |
Galaxy FT-1500 | NUDT (Китай) | 1800 | UA2007? | 201? | 8 × 16 = 128 | 40 | ???? | ??? | ? | 65 | ? | 16 × 16 | 16 × 16 | 512 × 16 | 4096 |
SPARC64 VII + (Юпитер-E или M3) [23] [24] | Fujitsu | 2667–3000 | JPS2 | 2010 г. | 2 × 4 = 8 | 65 | - | - | - | 160 | - | 64 × 4 | 64 × 4 | 12288 | никто |
LEON3FT | Cobham Gaisler GR712RC | 100 | V8E | 2011 г. | 1 × 2 = 2 | 180 | - | - | - | 1.5 [примечание 9] | 1,8 / 3,3 | 4x4Кб | 4x4Кб | никто | никто |
R1000 | МЦСТ (Россия) | 1000 | JPS2 | 2011 г. | 1 × 4 = 4 | 90 | 180 | 128 | - | 15 | 1, 1,8, 2,5 | 32 | 16 | 2048 | никто |
SPARC T4 (Йосемитский водопад) [25] | Oracle | 2850–3000 | OSA2011 | 2011 г. | 8 × 8 = 64 | 40 | 855 | 403 | ? | 240 | ? | 16 × 8 | 16 × 8 | 128 × 8 | 4096 |
SPARC64 IXfx [26] [27] [28] | Fujitsu | 1850 г. | JPS2 / HPC-ACE | 2012 г. | 1x16 = 16 | 40 | 1870 г. | 484 | 1442 | 110 | ? | 32 × 16 | 32 × 16 | 12288 | никто |
SPARC64 X (Афина) [29] | Fujitsu | 2800 | OSA2011 / HPC-ACE | 2012 г. | 2 × 16 = 32 | 28 | 2950 | 587,5 | 1500 | 270 | ? | 64 × 16 | 64 × 16 | 24576 | никто |
SPARC T5 | Oracle | 3600 | OSA2011 | 2013 | 8 × 16 = 128 | 28 | 1500 | 478 | ? | ? | ? | 16 × 16 | 16 × 16 | 128 × 16 | 8192 |
SPARC M5 [30] | Oracle | 3600 | OSA2011 | 2013 | 8 × 6 = 48 | 28 | 3900 | 511 | ? | ? | ? | 16 × 6 | 16 × 6 | 128 × 6 | 49152 |
SPARC M6 [31] | Oracle | 3600 | OSA2011 | 2013 | 8 × 12 = 96 | 28 | 4270 | 643 | ? | ? | ? | 16 × 12 | 16 × 12 | 128 × 12 | 49152 |
SPARC64 X + (Афина +) [32] | Fujitsu | 3200–3700 | OSA2011 / HPC-ACE | 2014 г. | 2 × 16 = 32 | 28 | 2990 | 600 | 1500 | 392 | ? | 64 × 16 | 64 × 16 | 24 млн | никто |
SPARC64 XIfx [33] | Fujitsu | 2200 | JPS2 / HPC-ACE2 | 2014 г. | 1 × (32 + 2) = 34 | 20 | 3750 | ? | 1001 | ? | ? | 64 × 34 | 64 × 34 | 12М × 2 | никто |
SPARC M7 [34] [35] | Oracle | 4133 | OSA2015 | 2015 г. | 8 × 32 = 256 | 20 | > 10 000 | ? | ? | ? | ? | 16 × 32 | 16 × 32 | 256 × 24 | 65536 |
SPARC S7 [36] [37] | Oracle | 4270 | OSA2015 | 2016 г. | 8 × 8 = 64 | 20 | ???? | ? | ? | ? | ? | 16 × 8 | 16 × 8 | 256 × 2 + 256 × 4 | 16384 |
SPARC64 XII [38] | Fujitsu | 4250 | OSA201? / HPC-ACE | 2017 г. | 8 × 12 = 96 | 20 | 5500 | 795 | 1860 г. | ? | ? | 64 × 12 | 64 × 12 | 512 × 12 | 32768 |
SPARC M8 [39] [40] | Oracle | 5000 | OSA2017 | 2017 г. | 8 × 32 = 256 | 20 | ? | ? | ? | ? | ? | 32 × 32 | 16 × 32 | 128 × 32 + 256 × 8 | 65536 |
ЛЕОН4 | Cobham Gaisler GR740 | 250 [примечание 10] | V8E | 2017 г. | 1 × 4 = 4 | 32 | - | - | - | - | 1,2 / 2,5 / 3,3 | 4x4 | 4x4 | 2048 | никто |
ЛЕОН5 | Кобэм Гайслер | - | V8E | 2019 г. | ? | ? | - | - | - | - | - | ? | ? | 16–8192 | никто |
Имя (кодовое имя) | Модель | Частота (МГц) | Arch. версия | Год | Всего тем [примечание 1] | Процесс (нм) | Транзисторы (миллионы) | Размер матрицы (мм 2 ) | Контакты ввода-вывода | Мощность (Вт) | Напряжение (В) | L1 Dcache (КБ) | L1 Icache (КБ) | Кэш L2 (КБ) | Кэш L3 (КБ) |
Примечания :
- ^ a b Потоков на ядро × количество ядер
- ^ Различные реализации SPARC V7 были произведены Fujitsu, LSI Logic , Weitek, Texas Instruments, Cypress и Temic. Процессор SPARC V7 обычно состоит из нескольких дискретных микросхем, обычно состоящих из целочисленного блока (IU), блока с плавающей запятой (FPU), блока управления памятью (MMU) и кэш-памяти. Напротив, Atmel (теперь Microchip Technology) TSC695 представляет собой однокристальную реализацию SPARC V7.
- ^ @ 167 МГц
- ^ @ 250 МГц
- ^ @ 400 МГц
- ^ @ 440 МГц
- ^ макс. @ 500 МГц
- ^ @ 1200 МГц
- ^ без учета шин ввода / вывода
- ^ номинальный; спецификация от 100 до 424 МГц в зависимости от возможностей подключенной RAM
Поддержка операционной системы [ править ]
Машины SPARC обычно использовали SunOS , Solaris или OpenSolaris от Sun , включая производные illumos и OpenIndiana , но также использовались другие операционные системы , такие как NeXTSTEP , RTEMS , FreeBSD , OpenBSD , NetBSD и Linux .
В 1993 году Intergraph объявил о переносе Windows NT на архитектуру SPARC [41], но позже он был отменен.
В октябре 2015 года Oracle анонсировала «эталонную платформу Linux для SPARC». [42]
Реализации с открытым исходным кодом [ править ]
Существует несколько полностью открытых реализаций архитектуры SPARC:
- LEON , 32-битная радиационно- стойкая реализация SPARC V8, разработанная специально для использования в космосе. Исходный код написан на VHDL и распространяется под лицензией GPL .
- OpenSPARC T1 , выпущенный в 2006 году, представляет собой 64-битную 32-поточную реализацию, соответствующую архитектуре UltraSPARC 2005 и SPARC версии 9 (уровень 1). Исходный код написан на Verilog и лицензирован по многим лицензиям. Большая часть исходного кода OpenSPARC T1 находится под лицензией GPL. Исходный код, основанный на существующих проектах с открытым исходным кодом, по-прежнему будет лицензироваться согласно их текущим лицензиям. Бинарные программы лицензируются в соответствии с лицензионным соглашением по бинарному ПО .
- S1 , 64-битное ядро ЦП, совместимое с Wishbone, основанное на дизайне OpenSPARC T1. Это одно ядро UltraSPARC v9, поддерживающее 4-сторонний SMT. Как и T1, исходный код находится под лицензией GPL.
- OpenSPARC T2 , выпущенный в 2008 году, представляет собой 64-битную, 64-поточную реализацию, соответствующую архитектуре UltraSPARC 2007 и SPARC версии 9 (уровень 1). Исходный код написан на Verilog и лицензирован по многим лицензиям. Большая часть исходного кода OpenSPARC T2 находится под лицензией GPL. Исходный код, основанный на существующих проектах с открытым исходным кодом, по-прежнему будет лицензироваться согласно их текущим лицензиям. Бинарные программы лицензируются в соответствии с лицензионным соглашением по бинарному ПО.
Также существует симулятор с полностью открытым исходным кодом для архитектуры SPARC:
- RAMP Gold , 32-битная, 64-поточная реализация SPARC версии 8, предназначенная для моделирования архитектуры на основе FPGA. RAMP Gold написан примерно на 36 000 строк SystemVerilog и распространяется по лицензиям BSD .
Суперкомпьютеры [ править ]
Для нагрузок HPC Fujitsu создает специализированные процессоры SPARC64 fx с новым набором расширений инструкций под названием HPC-ACE (High Performance Computing - Arithmetic Computational Extensions).
Компьютер Fujitsu K занял первое место в списках TOP500 за июнь и ноябрь 2011 года. Он объединяет 88 128 процессоров SPARC64 VIIIfx , каждый с восемью ядрами, в общей сложности 705 024 ядра - почти вдвое больше, чем у любой другой системы в ТОП500 на тот момент. K Computer был более мощным, чем следующие пять систем в списке вместе взятых, и имел самое высокое соотношение производительности и мощности среди всех суперкомпьютерных систем. [43] Он также занял 6-е место в рейтинге Green500 за июнь 2011 года с показателем 824,56 MFLOPS / Вт. [44] В ноябрьском выпуске TOP500 за 2012 год компьютер K занял 3-е место, используя большую часть мощности из трех лучших. [45] Он занял 85-е место в соответствующем выпуске Green500 . [46] Новые процессоры HPC, IXfx и XIfx , были включены в последние суперкомпьютеры PRIMEHPC FX10 и FX100.
Tianhe-2 ( TOP500 №1 по состоянию на ноябрь 2014 г. [47] ) имеет ряд узлов с процессорами на базе Galaxy FT-1500 OpenSPARC , разработанными в Китае. Однако эти процессоры не внесли вклад в оценку LINPACK . [48] [49]
См. Также [ править ]
- ERC32 - на основе спецификации SPARC V7
- Ross Technology, Inc. - разработчик микропроцессоров SPARC в 1980-х и 1990-х годах.
- Sparcle - модифицированный SPARC с поддержкой многопроцессорности, используемый проектом MIT Alewife
- LEON - процессор SPARC V8 с космическим рейтингом.
- R1000 - российский четырехъядерный микропроцессор на базе спецификации SPARC V9
- Galaxy FT-1500 - китайский 16-ядерный процессор на базе OpenSPARC
Ссылки [ править ]
- ^ a b c «Fujitsu перенесет ARM в мир Super» . Музей CPU Shack . 21 июня 2016 . Проверено 30 июня 2019 года .
- ^ a b c d "Хронология" . SPARC International . Проверено 30 июня 2019 года .
- ^ a b «Fujitsu SPARC» . cpu-collection.de . Проверено 30 июня 2019 года .
- ↑ Стивен Дж. Воан-Николс (5 сентября 2017 г.). «Закат: Oracle закрывает последние линейки продуктов Sun» . ZDNet .
- ↑ Шон Николс (31 августа 2017 г.). «Oracle, наконец, решает прекратить затягивать неизбежное, начинает увольнение оборудования» . Реестр .
- ^ «SPARC И СОЛЯРИС, ПРОШЛОЕ И БУДУЩЕЕ - Сказки из центра обработки данных» . Байки из датацентра . 30 октября 2017 года . Проверено 23 января 2018 года .
- ^ a b «Архитектура Oracle SPARC 2015: Одна архитектура ... Множественные инновационные реализации» (PDF) . Проект D1.0.0. 12 января 2016 . Проверено 13 июня 2016 года .
IMPL. DEP. # 2-V8: реализация архитектуры Oracle SPARC может содержать от 72 до 640 64-разрядных регистров R общего назначения. Это соответствует группировке регистров в наборы MAXPGL + 1 глобальных регистров R плюс кольцевой стек наборов N_REG_WINDOWS по 16 регистров в каждом, известных как окна регистров. Количество присутствующих окон регистров (N_REG_WINDOWS) зависит от реализации в диапазоне от 3 до 32 (включительно).
- ^ "Параметры SPARC" , Использование коллекции компиляторов GNU (GCC) , GNU , получено 8 января 2013 г.
- ^ Оптимизация SPARC с помощью GCC , OSNews , 23 февраля 2004 г. , получено 8 января 2013 г.
- ^ Уивер, DL; Germond, T., eds. (1994), «Руководство по архитектуре SPARC, версия 9» , SPARC International, Inc. , Prentice Hall , ISBN 0-13-825001-4, архивировано (PDF) из оригинала 18 января 2012 г. , получено 6 декабря 2011 г.
- ^ «Поведение и реализация SPARC» . Руководство по численным вычислениям - Sun Studio 10 . Sun Microsystems, Inc. 2004 . Проверено 24 сентября 2011 года .
Однако есть четыре ситуации, когда оборудование не может успешно выполнить инструкцию с плавающей запятой: ... Инструкция не реализуется на оборудовании (например, ... инструкции с четырьмя точностью на любом FPU SPARC).
- ^ "Oracle SPARC Architecture 2011" (PDF) , Oracle Corporation , 21 мая 2014 г. , получено 25 ноября 2015 г.
- ^ Джон Соат. «Инновации SPARC M7» . Веб-сайт Oracle . Корпорация Oracle . Проверено 13 октября 2015 года .
- ^ «Программное обеспечение в кремниевом облаке - Oracle» . www.oracle.com .
- ^ "Floodgap Retrobits представляет Solbourne Solace: алтарь забытого SPARC" . www.floodgap.com . Проверено 14 января 2020 года .
- ^ Sager, D .; Hinton, G .; Аптон, М .; Chappell, T .; Флетчер, Т. Д.; Самаан, С .; Мюррей, Р. (2001). «Микропроцессор CMOS IA32 0,18 мкм с целочисленным исполнительным блоком 4 ГГц». 2001 Международная конференция по твердотельным схемам IEEE. Сборник технических статей. ISSCC (каталожный номер 01CH37177) . Сан-Франциско, Калифорния, США: IEEE: 324–325. DOI : 10.1109 / ISSCC.2001.912658 . ISBN 978-0-7803-6608-4.
- ^ Основные функции и характеристики FX1 (PDF) , Fujitsu , 19 февраля 2008 г. , получено 6 декабря 2011 г.
- ^ Тремблей, Марк ; Чаудри, Шейлендер (19 февраля 2008 г.), «Процессор CMT SPARC (R) третьего поколения, 65 нм, 16 ядер, 32 потока и 32 потока Scout» (PDF) , OpenSPARC , Sun Microsystems , получено 6 декабря 2011 г.
- ↑ Вэнс, Эшли (15 июня 2009 г.), «Sun Is Said to Cancel Big Chip Project» , The New York Times , получено 23 мая 2010 г.
- ^ "Fujitsu демонстрирует SPARC64 VII" , heise online , 28 августа 2008 г. , получено 6 декабря 2011 г.
- ↑ Barak, Sylvie (14 мая 2009 г.), «Fujitsu представляет самый быстрый процессор в мире» , The Inquirer , получено 6 декабря 2011 г.
- ^ «Процессор Sparc T3» (PDF) , Oracle Corporation , получено 6 декабря 2011 г.
- ↑ Морган, Тимоти Прикетт (3 декабря 2010 г.), «Эллисон: Sparc T4 должен выйти в следующем году» , The Register , получено 6 декабря 2011 г.
- ^ "Архитектура серверов SPARC Enterprise серии M" (PDF) , Fujitsu , апрель 2011 г.
- ↑ Морган, Тимоти Прикетт (22 августа 2011 г.), «Oracle's Sparc T4 chip» , The Register , получено 6 декабря 2011 г.
- ↑ Морган, Тимоти Прикетт (21 ноября 2011 г.), «Fujitsu демонстрирует 16-ядерный супер потрясающий Sparc64» , The Register , получено 8 декабря 2011 г.
- ^ "Fujitsu запускает суперкомпьютер PRIMEHPC FX10" , Fujitsu , 7 ноября 2011 г. , получено 3 февраля 2012 г.
- ^ "Ixfx Download" (PDF) . fujitsu.com.
- ^ «Изображения SPARC64» (PDF) . fujitsu.com . Проверено 29 августа 2017 года .
- ^ «Продукты Oracle» (PDF) . oracle.com . Проверено 29 августа 2017 года .
- ^ «Продукты Oracle SPARC» (PDF) . oracle.com . Проверено 29 августа 2017 года .
- ^ "Fujitsu Presentation pdf" (PDF) . fujitsu.com . Проверено 29 августа 2017 года .
- ^ «Fujitsu Global Images» (PDF) . fujitsu.com. Архивировано из оригинального (PDF) 18 мая 2015 года . Проверено 29 августа 2017 года .
- ^ «M7: SPARC следующего поколения. Hotchips 26» (PDF) . swisdev.oracle.com . Проверено 12 августа 2014 года .
- ^ "Серверная архитектура Oracle SPARC T7 и SPARC M7" (PDF) . oracle.com . Проверено 10 октября 2015 года .
- ^ «Горячие чипы - 23–25 августа 2015 г. - конференция, день 1 - Процессор Oracle Sonoma: усовершенствованный недорогой процессор SPARC для корпоративных рабочих нагрузок, Басант Винаик и Рахул Пури» (PDF) . hotchips.org . Проверено 23 августа 2015 года .
- ^ "Чертежи раскрыты: Oracle запихивает Sparc M7 и InfiniBand в более дешевые чипы Sonoma" . theregister.co.uk . Проверено 29 августа 2017 года .
- ^ «Документы Fujitsu» (PDF) . fujitsu.com . Проверено 29 августа 2017 года .
- ^ «Новые системы Oracle SPARC обеспечивают в 2-7 раз лучшую производительность, возможности безопасности и эффективность, чем системы на базе Intel» . oracle.com . Проверено 18 сентября 2017 года .
- ^ "Процессор SPARC M8" (PDF) . oracle.com . Проверено 18 сентября 2017 года .
- ^ Маклафлин, Джон (7 июля 1993 г.), "Intergraph to Port Windows NT to SPARC" , Florida SunFlash , 55 (11) , получено 6 декабря 2011 г.
- ^ Проект: Linux для SPARC - oss.oracle.com , 12 октября 2015 г. , получено 4 декабря 2015 г.
- ^ «Список TOP500 (1-100)» , TOP500 , июнь 2011 г. , получено 6 декабря 2011 г.
- ^ "Список Green500" , Green500 , июнь 2011, архивируются с оригинала на 3 июля 2011
- ^ «Список Top500 - ноябрь 2012 | TOP500 суперкомпьютерных сайтов» , TOP500 , ноябрь 2012 г. , получено 8 января 2013 г.
- ^ "Список Green500 - ноябрь 2012 | The Green500" , Green500 , ноябрь 2012 г. , получено 8 января 2013 г.
- ^ "Tianhe-2 (MilkyWay-2)" , TOP500 , май 2015 г. , получено 27 мая 2015 г.
- ↑ Кин, Энди, «Tesla Supercomputing» ( mp4 ) , Nvidia , получено 6 декабря 2011 г.
- ^ Тибодо, Патрик (4 ноября 2010), США говорят , что Китай здание «полностью коренные» суперкомпьютер , Computerworld , извлекаться +28 август, 2 017
Внешние ссылки [ править ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с микропроцессорами SPARC . |
- SPARC International, Inc.
- Документация по процессору Oracle SPARC на Wayback Machine (архивировано 13 октября 2019 г.)
- Технические документы SPARC
- Спецификация архитектуры OpenSPARC
- Справочные материалы по гипервизору / Sun4v
- Fujitsu SPARC64 V, VI, VII, VIIIfx, IXfx Extensions и X / X + Спецификация
- Sun - Документация по процессорам UltraSPARC на Wayback Machine (архивировано 14 января 2010 г.)
- Sun - Открытая документация по оборудованию FOSS на Wayback Machine (архивировано 9 декабря 2011 г.)
- OpenSPARC на Wayback Machine (архивировано 27 февраля 2011 г.)
- Общедоступная дорожная карта Oracle SPARC и Solaris на Wayback Machine (архивировано 25 мая 2018 г.)
- Дорожная карта Fujitsu SPARC
- Образы и описания процессора SPARC
- Примерное руководство по модулям MBus (SuperSPARC, hyperSPARC)
- SPARC Version 9, лекция Дэвида Дитзеля на YouTube
- SPARC в Керли