����������� ����������� � ������������ SPARC �������� Sun Microsystems (original) (raw)
����������� ����������� � ������������ SPARC �������� Sun Microsystems
�������������� ������������ ����������� SPARC (Scalable Processor Architecture) �������� Sun Microsystems �������� �������� ������ ���������������� RISC-������������, ���������� ������������ ��������� �������� �� ����� UNIX ������� ������� � ��������. ���������� � ������������ SPARC ������������� � ��������������� �� ������������� Sun ����������� ���������������, ����� ������� ������� �������� �������� Texas Instruments, Fujitsu, LSI Logic, Bipolar International Technology, Philips, Cypress Semiconductor � Ross Technologies. ��� �������� ������������ �������� ����������� SPARC �� ������ ����� Sun Microsystems, �� � ������ ��������� �������������� �������������� ������, ��������, Solbourne, Toshiba, Matsushita, Tatung � Cray Research.
������������� ����������� SPARC ���� ����������� � ����� ��������� ���������� 32-�������� ����������. � �����������, �� ���� ��������� ���������� ������������ ������������ ����, ��� ���������� ����������� � � ��������� ����� ������� 64-������� ������ ���� ����������� (SPARC-V9), ������� �������� � ������ ����� ����������������, ���������� �������� UltraSPARC.
������ ��������� SPARC ��� ���������� ��������� Fujitsu �� ���� ���������� �������, ���������� �� ������� 16.67 ���. �� ������ ����� ���������� ���� ����������� ������ ������� ������� Sun-4 � ������������������� 10 MIPS, ����������� ������ 1987 ���� (�� ����� ������� �������� Sun ������������ � ����� �������� ��������������� Motorola 680X0). � ����� 1988 ���� Fujitsu ��������� �������� ������� �� 25 ��� ������ ��������� � ������������������� 15 MIPS.
������� �������� Sun ����� ������������ ����������� ����� ��������-����������� ������������ ����, ������� �������� ������� ���������� ��� ���������� ����� ������� SPARCstation 1, 1+, IPC, ELC, IPX, 2 � �������� ����� 4xx � 6xx. �������� ������� ����������� SPARC ���� �������� �� 40 ���, � ������������������ - �� 28 MIPS.
���������� ���������� ������������������ ����������� � ������������ SPARC ���� ���������� �� ���� ���������� � ���������� ��������� �������������� ��������� ���������� Texas Instruments � Cypress. ��������� SuperSPARC �������� Texas Instruments ���� ������� ����� ������� ������� � �������� SPARCstation/SPARCserver 10 � 20. � ����������� �� ����� ������ �� ������������ ������ �� ���� ������ �� ���� �������� ����. ��������� SuperSPARC ����� ���������������� ������������������ �� ��������� � ������������� � ��������� ������. �� ����� ���������� ��� �������� 36 �� (20 �� - ��� ������ � 16 �� - ��� ������), ���������� ��������� ������������� � ������������ ���������� � ��� �������� ������� 75 ��� ������������ ������������������ ����� 205 MIPS.
�������� Texas Instruments ����������� ����� 50 ��� ��������� MicroSPARC � ���������� ����� �������� 6 ��, ������� ����� ������ ������������� � ������� ������� ������� ������� SPARCclassic � LX. ����� Sun ��������� � Fujitsu ������� ����� ������ ��������� MicroSPARC II � ���������� ����� �������� 24 ��. �� ��� ������ ��������� ������� ������� � ������� SPARCstation/SPARCserver 4 � 5, ���������� �� ������� 70, 85 � 110 ���.
���� ����������� SPARC � ������� ����������� ������� ���������� ������������ �� ����� ����������� RISC, �������� � ������� ������� �������, ��������� �������� ������� ����������� � 1992-1994 ����� ����������� ����� ���������� ������� �� ��������� � ���������� �������� ������� ������������� ���������� �����������. ����� ������������� ��� ����������, � ����� � ����� �� ��������� �� ����� 64-������� ����������� �������� Sun ����������� � �������� � ����� ���������� ��������� ������������. � ������������ � ���� ���������� Sun ����������� ������� �������� ������� ����������� MicroSPARC �� 100 ��� � 1994 ���� (��������� MicroSPARC II � �������� �������� 110 ��� ������������ � ������� �������� � �������� SPARCstation 4 � 5). � ����� 1994 � � ������� 1995 ���� �� ����� ��������� ��������������� hyperSPARC � ���������������� � ����������������� ������� ������� SPARCstation 20 � �������� �������� ���������� 100, 125 � 150 ���. � �������� 1995 ���� �������� ������� ����������� SuperSPARC ���� �������� �� 85 ��� (60, 75 � 85 ��� ������ ����� ���������� � ��������� ����� ����������� � ������� �������� � �������� SPARCstation 20, SPARCserver 1000 � SPARCcenter 2000 �������� Sun � 64-������������ ������� �������� Cray Research). �������, � ������ 1995 ����, ��������� 64-������� ���������� UltraSPARC-I � �������� �������� 143, 167 � 200 ���, � ���� ��������� ���������� UltraSPARC-II � �������� �������� �� 250 �� 300 ���, �������� ������������ ������� ������ �������� � �������� 1996 ����. � ���������� ����������� ������ ����������� UltraSPARC-III � �������� �� 500 ���.
����� �������, �������� Sun Microsystems � ��������� ����� �������� ���������� �������� �����������, ��������� ������������� ����� ����������� ������ ������������, ��� � ����� ������ ������������������ ����������� �� ������� ������� � ��������, ��� � � ��������� �� ���������, � ���� �� ����� �� ���������� �������� ����� ������� �� ������ ���������� ������������ �����.
SuperSPARC
������� ��������� ������ ����� ����������, ������������ � ����������� �� ����� ������ ������������ �� ���� ������ �� ���� �������� ����, ������������ �������� �������� (50, 60, 75 � 85 ���). ��������� SuperSPARC (������� 5.3) ����� ���������������� ������������������ �� ��������� � ������������� � ��������� ������. �� ����� ���������� ��� �������� 36 �� (20 �� - ��� ������ � 16 �� - ��� ������), ���������� ��������� ������������� � ������������ ���������� � ��� �������� ������� 75 ��� ������������ ������������������ ����� 205 MIPS. ��������� SuperSPARC ����������� ����� � �������� SPARCserver 1000 � SPARCcenter 2000 �������� Sun.
������������� �������� ����������� �� ���������������� ������������ ������� ���� �����, ������������ �������� � ������� ���-������ ������� ������ � �������� ��������. ������ M-bus SuperSPARC, ������������ � ������ 50 �������� 50-��� SuperSPARC ��������� � ���������� ����� �������� 36 �� (20 �� ��� ������ � 16 �� ��� ������). ������ M-bus SuperSPARC � ������� 51, 61 � 71 �������� �� ������ SuperSPARC ����������, ����������� �� ������� 50, 60 � 75 ��� ��������������, ������ ��������� ���-����������� (��� ����������� SuperCache), � ����� ������� ��� �������� 1 ��. ������ M-bus � ������� 502, 612, 712 � 514 �������� ��� SuperSPARC ���������� � ��� ���-����������� ������, � ��������� ��� ������ � �� ������ 1 �� �������� ���� �� ������ ���������. ������������� ���-������ ��������� ������� CPU �������� � �������� ��������, �������� �� �������� ������� ����������� �����; ������������ ���� ������� ������� ����� �������� ������������������ ����� ������ ������� ������������ ������� CPU ������ ����, ����� ����������� upgrade ���� ����������� �����.
���. 5.3. ����-����� ���������� Super SPARC
hyperSPARC
����� �� ������� �����, �������� ����� �������������� ��������������� hyperSPARC, ���� ��������� ������������������, �������� ��� ���������� �������� � ��������� ������. ������� ������ �������� ������������� ���� ������� �������� ������� � ���������������� ���������������� ���������� ������������� ���������� � ��������� �����. ���������� ����� ���� ���������� ��������� ���������������, ���������� ���������� ������� �������� ����� ��������� �������������, ����� ��������� ������� ����������� ��������� �������� �������.
������������������ ����������� hyperSPARC ����� �������� ���������� �� �������� ������ ������� ���� (MBus). ����� ���������� hyperSPARC ������������ ��� ����������, ��� � ����������� �������� � ������� ����������� ������ ��������� RT625. ��������� ���������� ���� ���������� �� ������� ���� ��������� ����������� �������� ������� ���������� ���������� �� ������� ������ ��������� ������ � �����/������. ��� ������������ ����� ���������� ��������� ����, ��������� ������� �� ����� ���������������� ������ hyperSPARC �� ������� ��������� ���� �������.
������������ ����� hyperSPARC � �������� �������� 100 ��� �������� �� ������ ���������������� �������� ���� � ����� �������� ������������ � ���������� ������� 0.5 ������. ���������� ������ �������� � ����������� ������� 3.3�.
���. 5.4. ����� ���������� ���������� hyperSPARC
��������� hyperSPARC ���������� � ���� ���������������� ����������� (������� 5.4), � ������ ������� ������ �������������� ����������� ����� � ����� ��������� � ��� ���-������ ������� ������. � ����� ���������� ������ RT620 (CPU) - ����������� ���������, RT625 (CMTU) - ���������� ���-������, ���������� ���������� ������� � ���������� ����� � ������ RT627 (CDU) ���-������ ������ ��� ���������� ���-������ ������� ������ �������� 256 �����. RT625 ������������ ����� ��������� � MBus.
����������� ��������� RT620 (������� 5.5) ������� �� �������������� ����������, ���������� � ��������� ������, ���������� ��������/������, ���������� ��������� � ������������� ������������-������������� ������ ������ �������� 8 �����. ������������� ���������� �������� ��� � ��������� ����� ������ ��� �������� ��������/������, ������� ������������ ����� ��� �� ������� �������������� ��������� ����������. ���������� ��������� ������������ ������� �������� ����������, � ���������� ��������� �����, ������� ������� �� ���� ����������� ���������� - �������� � ��������� ����� � ��������� ������. ��� ���������� ���������� ����������� ���������� ������� ��������� �����, ������� ����� ������������� ��������, ��������� � �������, ��� ��� ������� ������� � ����� �� ���������� ��������� �����. � ������ ����� ���������� ��� �������. � ����� ������, �� ��� ���, ���� ��� ��� ������� ������� ��� ������ ���������� ��������� �������������� ��������� ��� ���������� ������������ �� ������, ��� ����� ����������� ������������. RT620 �������� ��� ����������� �����: 136 ������������� ���������, ������������������ � ���� ������ ����������� ����, � 32 ��������� �������� ��������� �����, ������������� � ���������� ��������� �����.
���. 5.5. ��������� R� 620
���-������ ������� ������ � ���������� hyperSPARC �������� �� ���� RT625 CMTU, ������� ������������ ����� ��������������� ��������, ���������� ���������� ���-������ � ���������� ���������� �������, ������� ������������ ����������� ������� ������ � ������������ ����������������� ���������. ���������� ���-������ ������������ ��� �������� 256 �����, ��������� �� ������� RT627 CDU. ���-������ ����� ������ ����������� � 4� �����. ���� � ���-������ �������� ���������� ������, ������� ���������� ����� ��� ���������� ������������� ���-������ � ����������������� �������, ��������� � RT625, ����� ������ ���������� ��������� ��� ������� ��� ��������� �� ������� ������� ���� ��� ������������ ��������� � ���-������ �� ������� ������������ ����������. �������������� ��� ����� �������� ������, ��� � ����� ��������� �����������.
���������� ���������� ������� �������� � ����� ������� ��������� ������������� ���-������ �������������� ����������� ������� � ���������� (TLB), ��������� �� 64 �����, ������� ������������ 4096 ����������. RT625 �������� ����� ������ �������� 32 �����, ������������ ��� ��������, � ����� ������ �������� 64 �����, ������������ ��� ��������� ���-������ ������� ������. ������ ������ ���-������ ���������� 32 �����. ����� ����, � RT625 ������� ���������� ����� �������������, ������� ������������ ��������� ����� ���������� ����� ���������� � SPARC MBus ��� ���������� ����������� ��������.
RT627 ������������ ����� ����������� ������ 16� ( 32, ���������� ������������� ��� �������������� ���������� hyperSPARC. ��� ������������ ��� ���������������� ����������� ������ � ���� ������� �������� � ������� ��������� ������ � �������� � ��������� ����������-���������. RT627 ��� �� �������� ���-������� � ������� ���������� �������� ��� ������ (�.�. ������������) �� �������������� ��� ���� �������� �������� � ������, ������� �������� � ���-������. RT627 ��� ���������� ���������� ��� ���������� hyperSPARC, ����� ������� ��� ���������� � RT620 � RT625 �� ����� ������� �������������� �����.
����� ���������� ��������� ������������ ������������ ������ ����� ���������� � ���-�������. ����������� RT620 ��������� ������ ������ ����� � ������ ������� � ���-������ ������� ������. ��� ������� � ���-������ ������� ������ � RT620 �������� ����������� ������� ���������. ���� ���������� ������ � ���-������ ������� ������, � � ���-������ ������� ������ ����� ����� ���������, �� ����������� ��������� �� ���������������.
������� �������� � ������ ������������ ���������� ��� ���������: ���� � ���-������ ������ ������� ������ �������� 8 ����� � ������ � ���-������ ������� ������. ���� ����� ������� ������ � ���-������ ������� ������, �� ��������� � ���-������ ������� ������ ���������� � ������� ���������� ��������� �� ������ ������������� ���������. ���� �� �� ���������� ���-������ ��������� ������, � � ���-������ ������� ������ ���������� ���������, �� ������� ������ ��������� � ������� ������ �����, ������� ������� � ��������. ����� ����������� ��������� ��������� ���������� ����������� ������ �� ��� ���, ���� ����� ����� ��������� � ���-������ ���� �������, ���� ������� ������, ������� ���������� 90% � 98% �������������� ��� ������� ���������� ����� ������� �������. � ����� ���������� �������������� ������� � ��������� ��������� �������������� �������� ������������� �������� � �������� ��������� ����� ����� �� ���� ������ ���������� ��������. ����� ����������� ��������� RT620 ���������� ������������ ���������� �����������, �� ���������� � ��������� ������.
MicroSPARC-II
����������� � ����� ������ ��������� ����������� �� ����� ���������� ������ �� ���������� �������� �������. ������������� ����������� ���������� ��������� �������, ������� ������� �������� �������� ����������. ������� microSPARC ������������ ������� ������������������ ��� ��������� �������� ������� ����� ����������� �������� ���������� ������, ����������� �� ���� ����. ��� ������ ������� ������������ ���������� ���������� � ��������� ������. ������� ����� ��������� � ������ ������ �����������, ���� ������ ���������� ������� ���������� ������, ���������� ��� ���������� � ������ �����, ���������� ������������������ �� ������ ������������ � ����������� ����������.
MicroSPARC-II (������� 5.6) �������� ����� �� ������������ ������� ����������� ����������� ��������� SPARC. �������� ��� ���������� - ���������������� ���������������� �������. �� ������������ ����� ��������������������� ����������, ���������� ������������� ����������, ���������� ���������� �������, ���������� ��������� �����, ���������� ���-������ ������ � ������, ���������� ���������� ������������ ������������ ������ � ���������� ���� SBus.
���. 5.6. ����-����� ���������� micro Sparc-II
��������� ���������� �������������� ���������� microSPARC-II ��������:
- ��������������� �������� ������;
- ��������������� ��������� ������ ���������;
- ��������� ���������� ������ ������ ���-������ ������ � ������;
- ����������� ���� �������� 136 ��������� (8 ����������� ����);
- ��������� � ����������� ��������� �����;
- ��������������� ������� ������ � �������� �� ������ �������.
������������� ���������� ���������� ��������������� �������� ������ � ������������� �������� �� ���� ������. ���������� ��������� ����� ������������ ���������� �������� � ������������ �� ���������� IEEE 754.
���������� ���������� ������� ��������� ������ �������� �������. ��-������, ��� ������������ ������������ � �������������� ������������ ������ � ����������. ��� ������� ����������� � ������� �������������� ������ TLB. ����� ����, ���������� ���������� ������� ��������� ��������� ������ ������. �, �������, ��� ��������� �������� ��������� � ������ �� ������� �����/������, ���� ������, ���� ������ � TLB.
��������� microSPARC II ����� 64-������� ���� ������ ��� ����� � ������� � ������������ ����������� ������ �������� �� 256 �����. � ���������� ������������ ���������� ���� SBus, �������������� ����������� � ����� ������ ��������� ���������� �����/������.
UltraSPARC
�������� �������� ����������
��� ��������, ������������������ ������ ���������� ��� ���������� �������� ��������� ������� �� ���� ����������: ����� (��� �������) �������������, �������� ���������� ������, ����������� �� ���� ����, � ������ ���������� ����������� � ��������� ������. �������� �� ���� �� ��������� ���������� ���������� �� ������ ����������, ��������� ��������������� ������� ���������� �������������: ������� ������������� ������������ ����������� ������� ���������� ������������ ���� � �������������� ������������ ����������, ������� ���������� ������ �� ������� ������� �� �������������� ����������� � ����������� ������� ������, � ���������� ����������� � ��������� ������ ������������ ������������ ������� ������ � ����������� ������������.
�� ���������� ����, ��� �������� ������ ����������������������� ���������� ������� ������� ������� �������� �� ���� ���� ������������ ����������. ��� ���� ����������� � ����� ������ ��������� ����������� �� ����� ���������� ������ �� ���������� �������� �������. ������������� ����������� ���������� ������������� ��������� �������, ������� ������� �������� �������� ����������. ������� UltraSPARC-1 ������������ ������� ������������������ ��� ���������� ��������� �������� ������� (�� 200 ���) ����� ����������� �������� ���������� ������, ����������� �� ���� ����. ������ ��� ����� ������� ����������� ������ ������� ������������ ���������� ���������� ������ � ��������� ������ �������. ��� ���������� ������������������ ���������� �� ����������� ��������� ������� ����� ������� � ������ � ��������� ������� ���������� ������, ���������� ��� ���������� � ������ �����, �� �������� ��� ���� ��������� ������ ��������� ����������.
��� ���������� ��������������� ���������� ����������� ����� ���������� "�������" ����� ��� ����� ����, �������������� ������ ��� ���������� ���������� ������ � ������ �����. ������ ������ ������� �������� ������� � ����������� ���� ������������ �� ���������� � ������, ���������� ����������� �� ���������� ������ � ����������� ������ ���������� � �����������, ����������� �������� ������, � ����� ���������� ������������� ���������� � ���������� ���������� �������� � ��������� ������.
��� �������� ������ ������ ���������� UltraSPARC-1 �������� Sun ������ �������� ���������� ������������������ ���������� � ��� ������������, ��� ��� �� ������������� ������������� ������������. ����� ��������� ����� ������������� �������, ���� ������� ��������� ��������������� �������, ������� ���������� �������� �������������� UltraSPARC-1:
- ���������� �� ��������� ���������� ���-������ ������ � ������
- ����������� ������� ������� ������ (128 ���)
- �������� ����������� ������� ������������� ��������������� ����������� ���������
- ���������� ������������������ ���������, ��������������� ������ ��� ���������� �� ������� ������ � ������ �����
- ����������� ����������� �������� ��������� � ������
- ���������� ������ ������ ������� ����� ������� � ���������� ��������� �����, ����������� �� ���������������� ��������������� ������ ���������
- ���������� �� ��������� ���������� ���������� ������� (MMU)
- ���������� ������ ������ ��� ��������� ������� � ��������� �����������
- ���������� ����� ����������� ���� UPA
UltraSPARC-I
��������� UltraSPARC-1 ������������ ����� ����������������������, ��������������������� �������������� ���������, ����������� 64-������� ����������� SPARC-V9. � ��� ������ ������: ���������� ��������������� ������� � ��������������� ������, ������������� �������������� ����������, ���������� ��������� ����� � ����������� �����������, ���������� ���������� �������, ���������� ��������/������, ���������� ���������� ������� ���-�������, ���������� ���������� ����������� ������ � ���-������ ������ � ������ (������� 5.7).
���. 5.7. ����-����� ���������� UltraSPARC-1
���������� ��������������� ������� � ��������������� ������
���������� ��������������� ������� � ��������������� ������ ���������� UltraSPARC-1 (PDU) ������������ ������� ������ � ����� ������, ������������� �� ����������, ����������� � ������������� ��� ������������� ���������� � ����������� �������������� ����������� ����������. ����� ������ �������� � 12 ������ ��������� ����������� �������� ������ ������ �� ��������� ��������� �������������� ��������� ����������. ������� ����� ���� �������������� ������� �� ������ ������ �������� ������, ��������, �� ���-������ ������ (I-����), ������� ���-������ (�-����) ��� �� �������� ������ �������.
� ���������� ����������� ����� ������������� ��������������� ����������� ��������� ���������, ���������� �� ����������� ������� ��������� � �������������� ���������� ��������� ������ ��������� ��������. ��� ���������� ���� ����� � ������� ����� ��������� � I-����, ������� ����������� ����, �������� ����������� �������� ��������. ����� �������, UltraSPARC-1 ��������� ������� ���������� � ����������� 2048 ���������, ��� ��������� ����������� ����������� ���������� ��������. ��������� ����������� �������� ����� �������� ������ ���, ����� �������������� ��������������� �������, ��������� ���� ��� �������� ������ ������ ��� ���������������� ��� ��������� ��������� ������ ��������. ��� ����� �������� ���������� ��� ��������� ������.
����� ����, � ���������� UltraSPARC-1 � ������� �������� ��������� � I-���� ������� ����������� ����, ����������� �� ��������� ������ ���-������, ������� ������ ���������� ����� �� ������. ������������� ����� ���� ��������� ������������ ������� ��������� ����� � ������������ � ������������ ����������, ��� ������������ ��� �������� � ������� ������ ��������� ����������� �� �� ����� ���������� ����������� ������, ��� � �� �������� ������� ���������. ����������� ������ ������� ������� �� ��������������� �������� ������ ������� �������� �������� ����� ������ ��� ����������� ������������������ ��������������� ���������� � ���������
UltraSPARC-1 ���������� ��������� "�� �������������" (speculative) ���������� ���������� ������������������ �������� ���������.
������������ � UltraSPARC-1 ��������� ������������� ��������������� ����������� � ������� ��������� ������������ ������ � ���������� � ������������ ������� ������������������. �� ����������� ����������� ��������� UltraSPARC-1 88% ��������� �� �������� ������������� �������� � 94% ��������� �� �������� �������� � ��������� ������ ��������������� �������.
���-������ ������
���-������ ������ (I-���) ������������ ����� ������������� ������������-������������� ���-������ �������� 16 �����. ��� ������������ � ���� 512 �����, ���������� �� 32 ����� ������. � ������ ������� ������ ��������������� �������� ���. �������, ����������� ��� ������ � I-��� �������� ��������������� ������������� � ������������ � ���-������ ������ � ���������������� ����������, ������������ �� ����������� ���������. ������������� ������������� ������ ���������� ����� �� ������� � ����� ������.
����������� ���������
� ���������� UltraSPARC-1 ���������� ����������������� ��������. ��� ��������, ��� �������� (����� �� ������ �� ����� ����������) ����������� ������ ���������� ������ ������. ������ � ����� ������ ������ ������� � �������� ��������� ����� ������������ ���������� �� ������ ������, ����������� �� ������ ������� ���������� ���������� ������ � ������ �����. � ���������������� ��� �������� ����� ���� ���� � ����� � �������� ����� ������, ��������� ���-������ ��� ������� ����������� �� ��������. ������ ������� ��������� - ������� �� ���-������ ������. �� ������ ������� ������� ������������ � ���������� � ����� ������. ������ �������, ������������ ����������� � ������������� ������ �� �������������� �������������� �����������. � ������ ����� �� ���������� � �������������� ���������� ���������� ����� ���������� �� 4 ������� (�� ����� ���� ������������� ������ ��� ������ ��������� �����/����������� ������, ����� ������� ��������/������ � ����� ������� ��������). �� ��������� ������� ���������� ���������� ������������� ������ ��� ����������� ����������� ����� ��� ��������� � ������, � ����� �������������� ������������� ������������� ������ ��������� ����� (��) � ��������� � ��������� ��. �� ����� ������� ���������� ��������� � ���-������ ������. ������������ ��������� � ������� ���-������ � ����������� ��������. ��� ����������� ������� ���-������, ��������������� ������� �������� ��������� � ����� ��������. � ����� ������� ������������� �������� ������� ���������� ������ ���������� ��������� �����/�������, ������� �������� ���������� ��������������� ������. ����� ������������ ������ ������������� �������������� ��������. �� ��������� ������� ��� ���������� ������������ � ����������� ����� � ������� ��������� �� ���������.
������������� �������������� ����������
������� ������� ��� ���������� �������������� ��������������� ���������� (IEU) �������� ����������� ������������ ������������������ ��� ��������� ������ ����������� ������������� � ������������ ��������� � ���������� ��. ������������� �������������� ���������� UltraSPARC-1 ���������� � ���� ��������� ������ ������������:
- 2 ��� ��� ���������� �������������� � ���������� ��������, � ����� �������� ������;
- ������������ ������������� ���������� ��������� � �������;
- ����������� ���� � ������� ������ � �������� �������� ���������� ���������;
- ���������� ����� ���������� ��������� �����������;
- ���������� ���������� ���������� ������, ������� ������������ ����������� ���������� ����� ������ (���������� ��������� ������) ��� ���������� ������������������ ���������;
- ���������� ��������/������ (LSU).
LSU �������� �� ������������ ������������ ������ ��� ���� ������ �������� � ������ (������� ��������� ��������), �� ������ � ���-������ ������, � ����� �� ����������� ������ �������� � ������ ������� D-���� (� ������ ��������) � ����������� ������ ������ (� ������ ������). � ������ ����� ����� ���������� ��� ���������� ���� ������� �������� � ���� ������� ������.
���������� ��������� ����� (FPU)
����������� ���������� ��������� ����� ���������� UltraSPARC ��������� � ������������ �� �������������� ����������� SPARC-V9 � ��������� IEEE 754. ��� ������� �� ���� ��������� �������������� ��������� � ������������ ���������� �������� � ��������� ������ � ����������� ��������. ���������� ���������� �������������� ��������� ��������� UltraSPARC-1 �������� � ��������� ��� �������� �� � ������ �����. ��������-��������� � ���������� �������� �������� � ����������� ����� �������� 32 ��������. ����������� ������ ��������� ��������������� (����� ���������� ����������� 1 ����), �������� � 3 ����� � �� ������� �� �������� ��������� (����� ���� � �� �� �������� ��� ��������� � ������� ��������). ������� ������� � ���������� ����������� ����� �� ��������������� � ����������� 12/22 ����� (���������/������� ��������), �� �� ������������� ���������. ������ �������, ��������� �� ��������� �������/���������� ����������� �����, ����� ����������, ����������� � ��������� �� ��������� ��� �������� ���������� � ����������� ����� �� ���������� ������ �������/���������� ����������� �����. ��������� ������������ ������ ������ ���������� ����������� ������������� ��������� ��������� ����� � ������������� ����������, � ����� � ������� ������� ��������������� �������������� �������� ��� �������� � ������� �������� ����������. FPU ����� �������� � ���������������� � ������������������ ������� � ��������� (32 ���) � ������� ��������� (64 ���), � ����� ������������ �������� ��� ������� � ������������ ��������� (128 ���).
FPU ����� ��������������� � ������������� ���������� � �������� ��� �����-���� �������������� �������� ��������� ������ �������� � �� �� ������ � ��������� �� ��� �������� ��. IEU � FPU ����� ���������� ��������� ����������, ������� ������������ ��������������� ��������, ��������� PDU � FPU. ���������� ��������������� ������� � ��������������� ������ ��������� ������������� ����������� � ������� ������ � FPU. IEU ��������� ������ ��������, ��������� � D-�����, � FPU ��������� ���������� �������� ��������� ������. ��� ���������� ������ �� ������������� ���������� � FPU ��������� ���������� ������� ������������ �� ������. ������������ ����� ���� ��������� �������� ����� �������� ������������� ��� ��������� �������������� �������� FPU. ��� �������� ��������� ������� � ���������� ����� ������������������ � FPU �������������� �������������� ����������� ������ ��, ������������� � ������� ������� �� ��� �������.
����������� ���������� (GRU)
� ���������� UltraSPARC-1 ���������� ������������� ����� ����������� ������, ������� ������������ ���������� ��������� ���������������� ��������� ���������� � ���������� �����������, ��������� ����������� � �.�. GRU ��������� �������� ��������, ��������� � ���������� �������� ��� 16-�������� � 32-�������� ������ �������, � ����� �������� ��������� ��� 8-�������� � 16-�������� ������. � GRU �������������� ����������� �������� ����������� ���������� ����� ���������, �������� ������������ ������, �������� �������� � �������.
���������� ���������� ������� (MMU)
������� �������������� ������������������ ���������� �������������� ������� ��������� ����������� ��� ��������� ������ � ������. ������ ��� ������ ������� �� �������� ������ �������. ���������� ���������� ������� ���������� UltraSPARC-1 ��������� ��� �������� ��������� � ������, �������� ����������� �������� ��������� ����������� ������. ����������� �������� ������������ ������ ������������ 64-������� ����������� �������, ������ ��������� UltraSPARC-1 ������������ ������ 44-������� ����������� �������� ������������. ��������������� �������������� �������� �������� ������������ �������.
� ���� ������� MMU ������������ ����������� 44-�������� ������������ ������ � 41-������� ���������� ����� ������. ��� �������������� ����������� � ������� ��������� ������������� 64-�������� �������: iTLB - ��� ������ � dTLB - ��� ������. ������ �� ���� ������� �� �������� ������������ ����� ��������� ������������� ���-������ ������������ �������. � ������ ������ TLB �������� ���������� � ����������� ������ ��������, ��������������� ���������� ������ ��������, � ����� � ���������� ������ ������� � �������� � �� �������������. ������� �������������� ������������ ������ � ���������� ������������� �����, ���� ��� ������ � ���-������ TLB ���������� ��������� (��������������� ������ ��������� � TLB). � ��������� ������ ��������� ������ TLB �������������� ����������� ���������-����������� ����������. MMU ������������ ������ ������� �������: 8K, 64K, 512K � 4�����.
��� ��� ���� ��������, MMU ��������� ����� ��������� ������ � �������� ������� � ������. � ���������� ������������� ������� �� ����� ����� ������ � ��������� ������������ ������ ���������, � ����� ����, ������������� �������� ����� ������� �������� � ������������ �������� ������ (�� ���� ���������� � ���������� ������ ������� � ��������� ������). ��������, ������� �� ����� �������������� �������� ������, ������ � ������� �������� ������ �� ������, ��� ������� ��������������� ��� ���������� ��������� �������� � �.�.
�������, MMU ��������� ������� ����������� ������� (���������) ��������� � ������ �� ������� �����/������, D-����, I-���� � ���� �������������� ������������ ������ � ����������.
���������� ����������� ������ (MIU)
� ���������� UltraSPARC-1 ����������� ����������� ���������� �����/������ (MIU), ������� ������������ ���������� ����� ���������� ����� � ������, ������� �������������� ����� ���������� ���������: �����������, �������� �������, ������� ���������� � ����� �������� ��������� �������. � ���������, ��� ��������� ����������, ��������� � ���������� �������� ���-������, ������������, ����������� �� ����������� ���������� ���-������, ���������� �������� ������ � �.�., �������������� MIU. MIU ��������������� � �������� �� ������� �������, ��� ������� UltraSPARC-1 � ����������� 1/2, ��� 1/3.
���-������ ������ (D-���)
� ���������� UltraSPARC-1 ������������ ���-������ ������ � ������ ������������ �������� 16 �����, ����������� �������� �������� ������. D-��� ����������� � ���� 512 �����, � ������ ������ ����������� ��� 16-������� �������� ������. � ������ ������� ������ ��������������� �������� ���. D-��� ������������� � ������� ������������ ������, ��� ���� ���� ����� ������ ��������������� ����� ������������ ������. ��� ������������� ������� ��� ��������� � ���������� ������ ������ ���������� �������� 16-�������� �������� �� �������� ������.
����� ����� � D-���� �������������� � ������� ������������ ������. ������� ������� ����� ������ ������������ ������ � ������ ���-������, ���������� ��������� ����� (������ �����������). ������� ������� ������������ ������ ������������ ����� � ������ ���������������� ���� ��� ����������� ��������� ��� �������. �������� ����� ����������� ������� ����������� ������� � ������������ �������������� ������������ ������ � ���������� ������ ��� ������� �������.
���������� ������� ���-������� (E-�����)
����� �� ��������� ������� ���������� ������� �������� ������������ ������������������ ���������� �� ��������� �������� ������. ��������� �������� ������� ���� �������� (������ ��������� �������� ����������� �������� ������ � ������� �������������) �������� ���������� �������� � �������������� ����������� ���-������. ���������� ���������� ������� ���-������� (ECU) ���������� UltraSPARC-1 ��������� ���������� ������������ ������� ���-������ ������ (D-����) � ������ (�-����). ��� ��������� � ������� ���-������ (E-����) ���������������, ����������� �� 3 ����� � ������������ ��������� 16 ���� ������ ��� ������ � ������ �����. ����� ����������� ���� ����������� ���������� ����������� ����������� ���������� ������������ ����, ����������� ������� ����� �������������� ������, � �������������� ������ ������������������, ��������� � ���������� �������� � D-����. ECU ��������� ���������� ����� ������� ���-������ �� 512 ����� �� 4 �����.
ECU ������������ ����������� �� ������� ��������� �������� ��������� �� ������ ������ �� �-���� � ���������� ������. ��������, �� ����� ��������� ������� �� �������� ECU ��������� ����������� �������� �� ������ ������ � E-���. ����� ����, ECU ������������ �������� ���������� (snoops), ��������� � ������������ ������������ ��������� ������ �������.
������� ������������ ������ UltraSPARC-1
������� ������������ ������ (������� 5.8). UltraSPARC-1 ������� �� ���������� ���������� UltraSPARC-1, ��������� ���������� ����������� ������ (SRAM), ������������ ��� ���������� ������ ����� � ������ �������� ���� � ���� ���������� ������� ��������� ������ (UDB). UDB ��������� ������� ��� ���������� �� ��������� ����� ������� � ������������ ����������� ������ ��� ���������� � ��������� ��������� ����������, � ����� ������������, �������� ����������� �������� � �������������� ��������� ������ (� ������� ECC-�����). ����� �������, UDB ��������� ���������� �������� �� �������� ������� ���������� (�� ���� �������� ��������� ��������).
���.5.8. ������� ������������ ������
����� ������ ������������ ����� ���������� �� ������� ��������� ���������� � ���������� ������������ E-����. � ������ ���������� UltraSPARC-1 �������� ������ ���������� ��������� �����������, ������� ������������ ������� ��������� ������ ����� ����������� ��� ������� ����� � ��������. ��� ��������� ��������� ���������� ������������ ��������� �������� ���� � ��������� ����� ����������� ��������.
����������� ��������� ���� UPA
������� ������������������ ���������� UltraSPARC-1 ����������� �������� ������ �������������� ����������� �������������, ����������� ���������� ������ ������� ������� ��� �������� ����� ���������� �� ��������� ���������� ������ ��������������� ����������� �� ������� ����������������� �������� �������� �����������. ����� ����������� UPA (Ultra Port Architecture) ���������� ����������� ���������� ������ ��������� ����� ��������� ����������������� ������ � ����� �������.
UPA ������������ ����� ������������, ����������� ���������� � ���������� ���������� ����� ��������� ���� � ����������, ������������� �� ����������� �������������. � ���� ������ ������������ ��� ���������� �������. ������������ UPA �������� ����� �������� ��������� ���������� ����������� � ��������� �����/������ ������� �������������.
UPA ����� ������������ ������� ���������� (������� 5.9) ��������� ������ (32, 64, 128 � �.�.) � �������� ������ ���� ����������. ��������� �������� ���������� ������ � ������� ������������� ���������� ������/������ �� ����������� ������, ��������� �������������� �������� ��������� ��� ���������� �������� �����. ������� ���������� UPA (��������, ������������ ������ UltraSPARC-1) ����� �������� ��������� ���������� ����������� ���-������, �� ������ ������� � ����� ������ �� ������������� ������� �����������. ��������� ������������ ���������� �������� ���������� ������/������ �� ������� ��������� UPA, ����������� ������� �������������� ���������� ������ � ���� �� ������ ������� ���������, � ����� ����������, ������������ �� ������ � ���� �� ������ ����������. ���� UPA ����� ���� ������ �����������, ��������, ��� ����������� ������������ ������ ������. ����� ������� ��������������� ������������ ����� UPA �������� �������� ���������� � ���������� ����������. ��������� ���������� UPA ���������� ������ ����������, ������������ � ������������ ���������� UPA.
���. 5.9. �������������� ����������� UPA
� ������� �� ������������ ������������������ ������, ������� ������������ ����������� ��������� ���-������ � ��������� ��������� ����������� �������� ����, ����������� ������������� UPA �������� �� �������� ���������� ��������� �� �������� �����-�����. ��������� ������������ ��������� ���-������ ������� ��� ���������� ������� �������, ���������� �� 1 �� 4 �����������, �������������� ���������������� ��������� ������������, � ��� ������� �������� - �������������� ��������� ������������. UPA ����� ������������ ������������ ������� ����� ���� ����� ������� � ��������� ��� ������ ����������� ���������� ��������� ����������� �������� ������������� ����� � ��������� � �������� ������.
����� �� ������������ ������� ���������� ������������������ ������, ���������� �� ����������� ���� ��� �� �����������, ��������� ����������� �������������� �������� ������� � ������ ��������� ���������� ������ �� ��������� �������� ���-������. � ����� ����������� ������������� UPA ��������� ��������� ������������ ������� ���������� ����������� ���������� UltraSPARC-1. ������������ �������� �������� ������ ���������� 1.3 �����/� ��� ������ UPA �� �������� ������� 83 ���.
������������ ����������� UPA ������ ������� � ����� ����������� �������� ������� � ������. ��������, UPA ������������ ���������� ���� ������ � ������. ������ ��� ������� ���� (�������� ���� ����� ������ 64 ��� (� ������������ �� ������������� 64-������� ����������� V9), � ���� ������ - 144 ��� (128 ��� ������ � 16 ��� ��� �������� ������)) ������������ ������� ���������� ����������� �������. ������� ��������� ��� ��������� ��������� ��������, ����������� ��� ������������ ����������� ���� ����� ������� � �������, � ����� ��������� ��������� ������� � ����� ����.
UPA �� ������ ������������ ��������� ���� ������ � ������, �� ��������� ����� ����� ��������� ��� � ������������ ���������� �����-�����. ������ � ����������� ������ ������� ��������� ����������� ��� ����������� ������ ���������� �����/������, ����������� ���������� � ����������. � ������������������ �������� ��������� ����� �������������� ���������� ��� ����������� ����� ����� ����������� ��. ������ ������ ������ ��� ������ � ������ ��� ���� ���� ����������� UPA ��������� �������� ��������������� ���������� ���.
�������� ����������� ����� ��� ����������. ������� ���������� ������� ��� ��������� �������������� ���������� ������ ��������� � ��������� ����������� ����������. ��������� ���������� ����� ��������������� �� ������ � �������������� ��������� ��� � ����� ����������� ������������ ������� ���������� ���. �� ��������� ����� ��������� ��������, ��������� � �������� ����. �� ��������, ������� ���������� ��� ������ � ������ �������� ������� ����� ������������� ������� ��������� �� ������ ������ ���. ��� ����������� ���������� ��������� �������� ������� ���� ������������ �������������� ����������������� �������� ���������. ������ ���� UPA ����� ����������� ����� ���������, ��� ���� ������ ���� � ������� ����� ������� ���� ���� ������ ������. ����� ����� ����� ��������� ��������� �������� ������� � ������������ ���������� ����� ������������������ �������.
����������� UPA ����� ������������ ��� ������ ����� � ����� ������������� ������� (�� ���������������� �� ��������-������������). �������������� ���� ����������� ����������� ������ � ����� �� ����������� ��� ������, ���������� �� 1 �� 4 �����������. � ���������� �� ������� ����� ��������� ����������� � ��������� ���������� ����� ��������� ������ � ����� � ��� �� ��������� �������� ����. ������ �� ���� �������� ������ ���������� � ��������� �������������, ������� �������������� ����������� ���������� ������ ���������� UltraSPARC-1 ����� ���� ��������� ������������������ ������� � ������� ����������� �����������. � ����������� UPA ����������� �������� �������������, ����������� �� ������ �������� ������ � �������������� ��������������� ����� ����� � ���-������ ������ ����������� ������� � ������������ ��� ���������� ������������� ����. ��������� UltraSPARC ������������ �������� ��������� ������ ���-������, ��������������� ���������� MOESI, MOSI � MSI.
������� ��������, ��� � ������ ����������� UPA �������� ��������� ������ ��������, ��� ��� ��������� ����� � ������� �� ������ ��������� ��� (�������������������� ��� ����������), �� � � ������� �������� ����������� ����������� ���� ������ ��� �������������� ��������� ���������� � ��������� ���������/������������������. ��� ���� � ��������� ������ ������� � ����������� �� ���������� ���������� ����� �������������� ������ �������� �������� ������. ��������, ����������� ���� ������ ������� �����/������ ������ ����� ���� ���������� 64 ������, �� ��� ������������ � ����������� ���������� ����� ��������������� ����������� � 128 ���. � ������ �������, ����������� ���� ������ ����������� ������ ������� ����� ���� ��� ����� ��������� ��� ����������� ������� ���������� ����������� ��� ������������� ����� ���������, �� ����� ������� ��������� ������ (� ������� ������� ����������� �� ���� ��������������� UltraSPARC-1 ������������ 256-������� ���� ������ ������, � � ������� ������� - 512-�������).
����� ����������� ������
UltraSPARC �������� ������ ������������� ����������� � 64-������� ������������, �������������� ������� ���������� �����������, ����������� ��� ���������� ���������������� ������� � ��������� ���������������� � �������� �������� �������. ����������� ����� ������ UltraSPARC ��������� ������ (�� ���� ����) ��������� ���������� ������� ����������� ��������, ��� ���������� ������� ������ ������������� ��������� �������� ������. ��� ���� ������ ��� �������� �������� ������� ��������� ���� ��������� ��� ���������� ����������� ������. ������� ������������������ UltraSPARC � ��� ����������� ��������� ������������ � ��������� ����������� � �������� ������� ��������� � ���� ������ ��� ���������� ������� �������� ��� ����������� ������������� ����������������.
���������������� ��������� ������� � ���������������� ���������� �� �������������� ����������� ���������� UltraSPARC. ��� ���� ��� ��������� ������ (���������� ������� ������ �������� � ������) ������ ������������ ������������� ��������, � ��� ����������� � ������� - �������� ��������� �����. ����� �������������� ���������� ��������� ����������� ����������� ���������� ����������� ����������, ����������� ���������� ������������ ���������� ��������� ��������� � ������������ ���������� ������.
����������� ����� ����������� UltraSPARC (VIS - Video Instruction Set) ������������� ������� ����������� ��������� ����������� ������: ������� �������� � ���������� ��������, ������� ������������� ��������, ��������� � ��������� ������, �������������� � ���������� ������������� ��������, ������� ������������ � �������, ��������� �������� ����������� � ��������� ��������. ��� ����������� ������� �������������� ��� ������ � ������������� ������������� �����������, ��� ������������� ������� ������ ��������� ������������ ��������� ������� ��-�� ������������� ������� �������������� �������������� ������� � ������ �� � �������. ����������� ���������� ����������� ������������� ����������� ������������ �������������� ��������, ����������� ��� ������������������ ����������� �����������. ��� �������� ����������� ������ ��������� � ��������� ��, ��� ������������ ������������ ���������� ��������� ��� �������� ������������� ����������� ���������� � ������������ ���������� ������.
UltraSPARC ������������ ��������� ��������� ����������, ������������ ��� ������������� ��������������� � ��������� ����������� �����������, ������� H.261, MPEG-1, MPEG-2 � JPEG. ����� ����, �� ����� ������������ �������� ����������� � �������������, ����������� ��� ����������� ���������������� � �������� �������.
������ ������� �� ���� ������ ����������
� ��������� ����� Sun ��������� ��� ���� ���������� ������� ������� � ��������, ���������� ������������ UltraSPARC: Ultra 1 � Ultra 2 (������� 5.10). � ������� Ultra 1 ������������ ���������� � �������� �������� 143 � 167 ���. ��� ���� ��� ������������� ��� ������������ ��������������� TurboGX � TurboGXplus (������ 140 � 170), ��� � ������ ������� ����������������� Creator � Creator3D (������ 170�), ��������� ���������� ����� ����������� ������ �� 512 �����, ���������� ������ �� 4.2 ����� � ������������� ���������� �� ��������� �����, ������-��������� � ����������� ���������� � �������-������. ��� ������� ������������ ������� ������������������ � 252 SPECint92 � 351 SPECfp92 ��� �������� ������� 167 ���. ������ 170� ���������� ������������� Fast&Wide SCSI-2 � 100Base-T Ethernet.
������ Ultra 2 - ��� ���������������� � ���������������� ������� �� ���� 200 ��� ���������� UltraSPARC (332 SPECint92 � 505 SPECfp92), ������� ������������ ����� ����������� ������ 1 �����. ��������� ��������� �������, ����������� �� ����������� UltraSPARC II (420 SPECint92 � 660 SPECfp92), ��������� � �������� 1996 ����.
����� �������, ������ 64-�������� ���������� UltraSPARC � ������ ����������� �� ��� ������ ����������� ����� ����� ���� � �������� Sun Microsystems. �������� ��������� ���������� ��������� �� ��� ���������� ��� ���� �������, ������� ������� ������� � ������� ���������� ������. ������� ��� �������� ��������� ����� ��������� ��������� ������, ���������� �������� UltraComputing, ����������� ��������� �����, �� ��� ������ ��������, ��� ���������� Sun �� ����������� ������� ���������������� ������������������ ��� �������� ������ ���������� ������, ������� ���������� ����������� �������� ������ ��� ������� ���������� � ���������� ����������� ������� ������������ � ��������� ����������� � �������� ������� ��������� �� ��������� ���������� ������� �� ����������� ����� ����������� ��� ������-����������� � ������-����������.
���. 5.10. ����������� ����������� Ultra 1 � Ultra 2
���������� ����� | ���������� | ��������� �����