Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Sun Microsystems компаниясы әзірлеген микропроцессор
Microprocessor developed by Sun Microsystems
UltraSPARC – Sun Microsystems компаниясымен әзірленген және Texas Instruments компаниясымен өндірілген микропроцессор. Ол 1995 жылдың ортасында таныстырылды. Бұл Sun компаниясының 64 биттік SPARC V9 нұсқаулар жиынтығы архитектурасын (ISA) қолданатын алғашқы микропроцессоры. Марк Тремблэй микроархитектураны бірлесіп жасағандардың бірі болды.
The UltraSPARC is a microprocessor developed by Sun Microsystems and fabricated by Texas Instruments, introduced in mid 1995. It is the first microprocessor from Sun to implement the 64 bit SPARC V9 instruction set architecture (ISA). Marc Tremblay was a co microarchitect.
Микроархитектура
UltraSPARC – нұсқауларды ретімен орындайтын, төрт нөмірлі суперскалярлық микропроцессор. Оның құрамында тоғыз сатылы бүтін сандық құбыр желісі бар.
The UltraSPARC is a four issue superscalar microprocessor that executes instructions in in order. It includes a nine stage integer pipeline.
Функционалдық бірліктер
Атқару бірліктері жоғары сағат жиілігіне қол жеткізу үшін SuperSPARC-ке қарағанда қарапайымдастырылды. Мысалы, SuperSPARC-тен айырмашылығы, АЛУ-лар тізбектелмеді, бұл сағат жиілігін шектеуден сақтау үшін жасалды. Бүтін сан регистрінің файлында 32 64 биттік жазба бар. SPARC ISA регистрлік терезелерді пайдаланады, ал UltraSPARC сегіз терезеге ие, сондықтан регистрлердің нақты саны 144-ке жетеді. Регистрлік файл жеті оқу және үш жазу портына ие. Бүтін сан регистрлік файлы екі арифметикалық-логикалық бірлікке және жүктеу/сақтау бірлігіне регистрлер ұсынады. Екі АЛУ да арифметикалық, логикалық және ығысу нұсқауларын орындай алады, бірақ көбейту және бөлу нұсқауларын орындауға тек біреуі ғана қабілетті. Қозғалатын нүктелік блок бес функционалдық бірліктен тұрады. Біреуі қозғалатын нүктелерді қосу және алуды, біреуі көбейтуді, біреуі бөлуді және квадрат түбірді орындайды. Екі бірлік Визуалды Нұсқаулар жиынтығында (VIS) анықталған SIMD нұсқауларын орындауға арналған. Қозғалатын нүктелік регистрлік файлда 32 64 биттік регистр бар. Онда бес оқу және үш жазу порты бар.
The execution units were simplified relative to the SuperSPARC to achieve higher clock frequencies an example of a simplification is that the ALUs were not cascaded, unlike the SuperSPARC, to avoid restricting clock frequency. The integer register file has 32 64 bit entries. As the SPARC ISA uses register windows, of which the UltraSPARC has eight, the actual number of registers is 144. The register file has seven read and three write ports. The integer register file provides registers to two arithmetic logic units and the load/store unit. The two ALUs can both execute arithmetic, logic and shift instructions but only one can execute multiply and divide instructions. The floating point unit consists of five functional units. One executes floating point adds and subtracts, one multiplies, one divides and square roots. Two units are for executing SIMD instructions defined by the Visual Instruction Set (VIS). The floating point register file contains thirty two 64 bit registers. It has five read ports and three write ports.
Кэші
UltraSPARC екі деңгейлі кэшке ие: бірінші және екінші деңгейлі. Бір нұсқауларға арналған, екіншісі деректерге арналған екі бірінші деңгейлі кэш бар. Екеуінің де сыйымдылығы 16 КБ. UltraSPARC міндетті түрде сыртқы екінші деңгейлі кэшті қажет етеді. Кэш біріктірілген, сыйымдылығы 512 КБ-тан 4 МБ-қа дейін, тікелей адрестеу схемасы қолданылады. Ол деректерді бір цикл ішінде қайтара алады. Сыртқы кэш микропроцессордың жиілігімен синхронды түрде жұмыс істейтін SRAM жадтарымен іске асырылған, себебі пропорциялар қолдау көрсетілмеді. Оған деректерді беру шинасы арқылы қол жеткізіледі.
The UltraSPARC has two levels of cache, primary and secondary. There are two primary caches, one for instructions and one for data. Both have a capacity of 16 KB. The UltraSPARC required a mandatory external secondary cache. The cache is unified, has a capacity of 512 KB to 4 MB and is direct mapped. It can return data in a single cycle. The external cache is implemented with synchronous SRAMs clocked at the same frequency as the microprocessor, as ratios were not supported. It is accessed via the data bus.
Өндiру
Оның құрамында 3,8 миллион транзистор болды. Ол Texas Instruments компаниясының EPIC 3 технологиясы бойынша, 0,5 мкм толықтырылған металл-оксид-жартылайөткізгіш (CMOS) технологиясында, металлдың төрт деңгейімен жасалды. UltraSPARC BiCMOS технологиясымен жасалмады, себебі Texas Instruments компаниясы оның 0,5 мкм технологияларына жақсы масштабталмайтынын және өнімділікті айтарлықтай жақсартпайтынын мәлімдеді. Бұл технология TI-дің MVP цифрлық сигнал процессорында (DSP) толықтырылмаған кейбір мүмкіндіктермен, мысалы, металлдың төрт деңгейінің орнына үш деңгейі және 0,55 өлшемді элементтерімен жетілдірілді. Бұл, SuperSPARC-ті жасау кезінде туындаған өндіріс мәселелерінің қайталануын болдырмау үшін UltraSPARC-ті жасау үшін қолданылды.
It contained 3.8 million transistors. It was fabricated in Texas Instruments' EPIC 3 process, a 0.5 μm complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) process with four levels of metal. The UltraSPARC was not fabricated in a BiCMOS process as Texas Instruments claimed it did not scale well to 0.5 μm processes and offered little performance improvement. The process was perfected on TI's MVP digital signal processor (DSP) with some features missing such as three levels of metal instead of four and a 0.55 feature size, before it was used to fabricate the UltraSPARC to avoid a repeat of the fabrication problems encountered with SuperSPARC.
Құрамында
UltraSPARC 521 контактілі пластикалық шарлы тор массивінде (PBGA) орналасқан.
The UltraSPARC is packaged in a 521 contact plastic ball grid array (PBGA).