SPARC

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 24 decembrie 2021; verificările necesită 2 modificări .

SPARC
Microprocesor Sun Microsystems UltraSPARC II
Dezvoltator	Microsisteme solare
Adâncime de biți	64 de biți (32 → 64)
Prezentat	1985
Versiuni	V9 (1993)
Arhitectură	RISC
Tip de	Înregistrare-Înregistrare
Codare SK	fix
Implementarea tranziției	Steaguri de stare
Ordinea octetilor	Bi (Mare → Bi)
Mărimea paginii	8 KiB
Extensii	VIS 1.0, 2.0, 3.0
deschis?	da
Registrele
scop general	31 (G0 = zero constant; registrele non-globale folosesc ferestre de registre)
Real	32
Fișiere media la Wikimedia Commons

SPARC ( Scalable Processor ARC hitecture - scalable processor architecture ) este o arhitectură de microprocesor RISC dezvoltată inițial în 1985 de Sun Microsystems .

Arhitectura SPARC este deschisă . Înseamnă că:

• Arhitectura setului de instrucțiuni SPARC este publicată ca standard IEEE 1754-1994;
• Specificațiile SPARC sunt disponibile sub licență oricărei companii sau persoane fizice și vă permit să vă dezvoltați propriile soluții;
• Arhitectura SPARC este dezvoltată de organizația independentă non-profit SPARC International, Inc. fondată în 1989. Calitatea de membru la SPARC International este deschisă tuturor.

Pentru producția de procesoare cu arhitectura SPARC, este suficient să achiziționați o licență pentru arhitectura setului de instrucțiuni de la SPARC International (99 USD) și să vă dezvoltați propria implementare a arhitecturii sau să cumpărați o implementare gata făcută (care este ceva mai mult). scump).

Au existat trei revizuiri majore ale arhitecturii SPARC: versiunile 7, 8 și 9 [1] . Uneori, UltraSPARC-urile din seria T sunt evidențiate ca UltraSPARC Architecture 2005 și 2007 separate [2] .

Versiunea 8 a arhitecturii SPARC descrie un microprocesor pe 32 de biți, în timp ce versiunea 9 descrie un microprocesor pe 64 de biți  .

Arhitectura SPARCv7

Pe la 1983-1986, proiectul Sunrise era dezvoltat la Sun. Inițial, proiectul a creat un coprocesor în virgulă mobilă pentru sisteme bazate pe procesoare 680x0. Apoi s-a decis să-l modifice la un procesor de uz general, s-au adăugat un cip de dispozitiv întreg, cipuri MMU, I/O, un controler de memorie. Crearea kitului cu microprocesor a fost finalizată în 1986. Înainte de lansarea primelor stații de lucru ( Sun 4 ) care îl utilizau în 1987, proiectul a fost redenumit SPARC. Arhitectura sa bazat în mare parte pe design-urile RISC-I și RISC-II [3] ale lui Berkeley ; principalele diferențe față de MIPS (Stanford) au fost în fereastra de registru și conductă. Profesorul David Patterson a fost implicat în proiectarea SunRise în calitate de consultant [4] [5]

Mai târziu, această versiune a arhitecturii a primit numărul SPARC v7 și a devenit prima versiune publică a SPARC.

ISA Sparc v7 (pe implementarea ERC32 ).

Scurtă descriere: Universitatea Mark Smotherman Clemson, Viziunea unui programator asupra arhitecturii SPARC (versiunea 7)

Arhitectura SPARCv8

Arhitectura SPARCv8 este descrisă în cartea: The SPARC architecture manual: version 8  (English) . — Englewood Cliffs: Prentice Hall SPARC International, Inc., 1992. - 316 p. - ISBN 0-13-825001-4 .

Arhitectura SPARCv9

Arhitectura SPARCv9 este descrisă în cartea: David L. Weaver, Tom Germond. Manualul arhitecturii SPARC: versiunea  9 . - PTR: Prentice Hall SPARC International, Inc., 1994. - 357 p. — ISBN 0-13-099227-5 .

Implementări de arhitectură

Implementări SPARCv8

• implementări Texas Instruments ;
• implementări v8: MicroSPARC;
• LEON2 este o implementare deschisă a arhitecturii SPARCv8 [6] ;
• Implementarea R100 R150 R500 R500S MCST .

Implementări SPARCv9

• procesoare UltraSPARC;
• OpenSPARC - o descriere RTL deschisă în limbajul Verilog a procesorului UltraSPARC T1 [7]
• SPARC64  - Implementare Fujitsu , utilizată în familia de servere Primepower;
• R1000 , R2000  - implementare de la MCST .

Caracteristicile microprocesoarelor SPARC

Acest tabel conține specificații pentru unele procesoare SPARC: viteza de ceas (MHz), versiunea arhitecturii, anul de fabricație, numărul de fire (fire de execuție per nucleu înmulțit cu numărul de nuclee), procesul de fabricație (micrometri), număr de tranzistori (milioane), matriță suprafața (mm. pătrați), numărul de pini, consumul de energie (Wați), tensiunea de alimentare și dimensiunile cache-urilor de date, instrucțiuni, precum și L2 și L3 (Kilobyte).

Nume	Model	Frecvență, (MHz)	Varianta de arhitectura	An	Fluxuri totale [a]	Teh. proces, (µm)	Tranzistoare, (milioane)	Suprafața cristalului, (mm²)	Numărul de contacte	Consum de energie, (W)	Tensiune de alimentare, (V)	L1 D-cache, (Kb)	L1 I-cache, (Kb)	Cache L2, (Kb)	Cache L3, (Kb)
SPARC	(diverse) [b] .	14.28-40	V7	1987-1992	1×1=1	0,8—1,3	~0,1—1,8	--	160-256	--	--	0-128 (unificat)		nici unul	nici unul
MB86900		16.67	V7	1987	1×1=1	1.2	--	--	--	--	--	--	--	--	--
microSPARC I (Tsunami)	TI TMS390S10	40-50	V8	1992	1×1=1	0,8	0,8	225?	288	2.5	5	2	patru	nici unul	nici unul
SuperSPARC I (Viking)	TI TMX390Z50/Sun STP1020	33-60	V8	1992	1×1=1	0,8	3.1	--	293	14.3	5	16	douăzeci	0-2048	nici unul
SPARClite	Fujitsu MB8683x	66-108	V8E	1992	1×1=1	--	--	--	144-176	--	2,5/3,3V	1-16	1-16	nici unul	nici unul
hyperSPARC (Colorado 1)	Ross RT620A	40-90	V8	1993	1×1=1	0,5	1.5	--	--	--	5?	0	opt	128-256	nici unul
microSPARC II (Swift)	Fujitsu MB86904/Sun STP1012	60-125	V8	1994	1×1=1	0,5	2.3	233	321	5	3.3	opt	16	nici unul	nici unul
hyperSPARC (Colorado 2)	Ross RT620B	90-125	V8	1994	1×1=1	0,4	1.5	--	--	--	3.3	0	opt	128-256	nici unul
SuperSPARC II (Voiager)	Sun STP1021	75-90	V8	1994	1×1=1	0,8	3.1	299	--	16	--	16	douăzeci	1024-2048	nici unul
hyperSPARC (Colorado 3)	Ross RT620C	125-166	V8	1995	1×1=1	0,35	1.5	--	--	--	3.3	0	opt	512-1024	nici unul
TurboSPARC	Fujitsu MB86907	160-180	V8	1995	1×1=1	0,35	3.0	132	416	7	3.5	16	16	512	nici unul
UltraSPARC I (Spitfire)	Sun STP1030	143-167	V9	1995	1×1=1	0,47	5.2	315	521	30 [c]	3.3	16	16	512-1024	nici unul
UltraSPARC I (Hornet)	Sun STP1030	200	V9	1998	1×1=1	0,42	5.2	265	521	--	3.3	16	16	512-1024	nici unul
hyperSPARC (Colorado 4)	Ross RT620D	180-200	V8	1996	1×1=1	0,35	1.7	--	--	--	3.3	16	16	512	nici unul
SPARC64	Fujitsu (HAL)	101-118	V9	1995	1×1=1	0,4	--	297+163+142	286	cincizeci	3.8	128	128	--	--
SPARC64 II	Fujitsu (HAL)	141-161	V9	1996	1×1=1	0,35	--	202+103+84	286	64	3.3	128	128	--	--
SPARC64III	Fujitsu (HAL) MBCS70301	250-330	V9	1998	1×1=1	0,24	17.6	240	--	--	2.5	64	64	8192	--
UltraSPARC IIs (Blackbird)	Sun STP1031	250-400	V9	1997	1×1=1	0,35	5.4	149	521	25 [d]	2.5	16	16	1024 sau 4096	nici unul
UltraSPARC II (safir-negru)	Sun STP1032 / STP1034	360-480	V9	1999	1×1=1	0,25	5.4	126	521	21 [e]	1.9	16	16	1024-8192	nici unul
UltraSPARC IIi (Sabre)	Sun SME1040	270-360	V9	1997	1×1=1	0,35	5.4	156	587	21	1.9	16	16	256-2048	nici unul
UltraSPARC IIi (roșu safir)	Sun SME1430	333-480	V9	1998	1×1=1	0,25	5.4	--	587	21 [f]	1.9	16	16	2048	nici unul
UltraSPARC IIe (pasăre colibri)	Sun SME1701	400-500	V9	2000	1×1=1	0,18 Al	--	--	370	13 [g]	1,5-1,7	16	16	256	nici unul
UltraSPARC IIi (IIe+) (Phantom)	--	550-650	V9	2002	1×1=1	0,18 Cu	--	--	370	17.6	1.7	16	16	512	nici unul
SPARC64GP _	Fujitsu SFCB81147	400-810	V9	2000	1×1=1	0,18	30.2	217	--	--	1.8	128	128	8192	--
SPARC64 IV	Fujitsu MBCS80523	450-810	V9	2000	1×1=1	0,13	--	--	--	--	--	128	128	2048	--
UltraSPARC III (Ghepard)	Sun SME1050	600	V9	2001	1×1=1	0,18 Al	29	330	1368	53	1.6	64	32	8192	nici unul
UltraSPARC III (Ghepard)	Sun SME1052	750-900	V9	2001	1×1=1	0,13Al	29	--	1368	--	1.6	64	32	8192	nici unul
UltraSPARC III Cu (Cheetah+)	Sun SME1056	1002-1200	V9	2001	1×1=1	0,13 Cu	29	232	1368	80 [h]	1.6	64	32	8192	nici unul
UltraSPARC IIIi (Jalapeno)	Sun SME1603	1064-1593	V9	2003	1×1=1	0,13	87,5	206	959	52	1.3	64	32	1024	nici unul
SPARC64 V (Zeus)	Fujitsu	1100-1350	V9/JPS1	2003	1×1=1	0,13	190	289	269	40	1.2	128	128	2048	--
SPARC64 V + (Olympus-B)	Fujitsu	1650-2160	V9/JPS1	2004	1×1=1	0,09	400	297	279	65	unu	128	128	4096	--
UltraSPARC IV (Jaguar)	Sun SME1167	1050-1350	V9	2004	1×2=2	0,13	66	356	1368	108	1.35	64	32	16384	nici unul
UltraSPARC IV+ (Panther)	Sun SME1167A	1500-2100	V9	2005	1×2=2	0,09	295	336	1368	90	1.1	64	64	2048	32768
UltraSPARC T1 (Niagara)	Sun SME1905	1000-1400	V9/UA 2005	2005	4×8=32	0,09	300	340	1933	72	1.3	opt	16	3072	nici unul
SPARC64 VI (Olympus-C)	Fujitsu	2150-2400	V9/JPS2	2007	2×2=4	0,09	540	422	--	120	--	128	128	5120	nici unul
UltraSPARC T2 (Niagara 2)	Sun SME1908A	1000-1400	V9/UA 2007	2007	8×8=64	0,065	503	342	1831	95	1,1—1,5	opt	16	4096	nici unul
UltraSPARC T2 Plus (cascada Victoria)	Sun SME1910A	1200-1600	V9/UA 2007	2008	8×8=64	0,065	503	342	1831	—	—	opt	16	4096	nici unul
UltraSPARC T2	Sun T5240	1200-1600	V9/UA 2007	2008	?	?	?	58,45	—	?	—	—	—	—	nici unul
SPARC64 VII (Jupiter) [1]	Fujitsu	2400-2880	V9/JPS2(?)	2008	2×4=8	0,065	600	445	--	135	--	64	64	6144	nici unul
UltraSPARC RK ( Rock ) [2]	Sun SME1832	2300	V9/UA__?__	2009	2×16=32	0,065	?	396	2326	?	?	32	32 + 8 biți predecodați	2048	?
SPARC64 VIIIfx (Venus)	?	?	V9	TBA	8 miezuri	0,045	?	?	?	?	?	?	32	5120	?
SPARC T3 (Rainbow Falls)	Oracol	1650	V9	2010	8x16=128	0,040	?	?	?	?	?	?	?	6144	?
R1000 [8] (1891ВМ6Я)	MCST	1000	V9/JPS1	2011	4 miezuri	0,090	180	128	1156	20 (14 [9] )	1.0, 1.8, 2.5	32	16	2048	Nu
Nume	Model	Frecvență, (MHz)	Varianta de arhitectura	An	Fluxuri totale [a]	Teh. proces, (µm)	Tranzistoare, (milioane)	Suprafața cristalului, (mm²)	Numărul de contacte	Consum de energie, (W)	Tensiune de alimentare, (V)	L1 D-cache, (Kb)	L1 I-cache, (Kb)	Cache L2, (Kb)	Cache L3, (Kb)

Sisteme de operare care rulează pe SPARC

• Sun OS
• Solaris
• OpenSolaris
• FreeBSD
• OpenBSD
• NetBSD
• MirOSBSD
• URMATORUL PAS
• RTEMS
• linux
• Inferno OS

În 1993, Intergraph a încercat să port Windows NT la arhitectura SPARC, dar proiectul a fost ulterior anulat.

Pe 29 aprilie 2014, a fost publicat un mesaj că suportul pentru arhitectura SPARC a fost eliminat din ramura testată atunci a Debian  - 8.0. Poate că va fi îndepărtat din ramura instabilă [10] .

Implementări open source

• LEON , o implementare SPARC V8 cu un singur thread pe 32 de biți, concepută exclusiv pentru utilizarea spațiului. Codul sursă este scris în VHDL și licențiat conform GPL .
• OpenSPARC T1, lansat în 2006, este o implementare pe 64 de biți, 32 de fire, conformă cu UltraSPARC Architecture 2005 și SPARC V9. Codul sursă este scris în Verilog și licențiat sub diferite licențe.
• OpenSPARC T2, lansat în 2008, este o implementare pe 64 de biți, 64 de fire, conformă cu UltraSPARC Architecture 2007 și SPARC V9. Codul sursă este scris în Verilog și licențiat sub diferite licențe.

Supercalculatoare

Din iunie 2011, cel mai rapid supercomputer din clasamentul TOP500 este " K computerul " de la Fujitsu , este asamblat din 68.544 de procesoare SPARC64 VIIIfx cu opt nuclee și puterea sa este de 8,16 Pflops, puterea de vârf este de 8,77 Pflops. Interesant este că construcția acestei mașini în această versiune nu a fost încă finalizată. Așadar, în noiembrie 2011, K Computer a fost finalizat și numărul de procesoare a ajuns la 88.128, iar performanța sistemului la testul Linpack a ajuns la 10,51 Pflops. Astfel, „ K computer ” a devenit primul supercomputer din istorie care a depășit piatra de hotar de 10 Pflops. Performanța de vârf a complexului atinge 11,28 de cvadrilioane de operații în virgulă mobilă pe secundă.

Din iulie 2009, un singur supercomputer bazat pe procesoare SPARC este inclus în lista TOP500 a celor mai rapide computere . Pe locul 28, supercomputerul Fujitsu FX1 folosește microprocesoare quad-core SPARC64 VII la 2,52 GHz și are o performanță de 121.282 GFLOPS. Este instalat la Agenția de Explorare Aerospațială din Japonia . În noiembrie 2002, microprocesoarele SPARC au fost folosite în 88 din 500 (17,60%) [11] dintre cele mai puternice computere, dar de atunci au căzut în disgrație, fiind înlocuite cu procesoare de la IBM , Intel și AMD .

Vezi și

• RISC
• OpenSPARC
• Microsisteme solare

Note

Comentarii

1. ↑ 1 2 fire per miez × număr de miezuri
2. ^ Diverse implementări ale SPARC V7 au fost realizate de Fujitsu, LSI Logic , Weitek, Texas Instruments și Cypress. Procesorul SPARC V7 a constat inițial din mai multe cipuri separate, incluzând de obicei o unitate întreagă (IU), o unitate în virgulă mobilă ( FPU ), un manager de memorie virtuală ( MMU ) și un cache.
3. ↑ @167 MHz
4. ↑ @250 MHz
5. ↑ @400 MHz
6. ↑ @440 MHz
7. ↑ max@500 MHz
8. ↑ @900 MHz

Surse

1. ↑ Suryakant Bhandare. Prezentare ( .pptx ). eng.auburn.edu (27 septembrie 2007). Preluat la 27 februarie 2022. Arhivat din original la 31 martie 2022. (nedefinit)
2. ↑ Prezentare generală a resurselor OpenSPARC . Preluat la 19 august 2015. Arhivat din original la 10 mai 2012. (nedefinit)
3. ↑ Andrew Shell Waterman. Proiectarea arhitecturii setului de instrucțiuni RISC-V . „Arhitectura SPARC, dezvoltată inițial de Sun Microsystems, își urmărește descendența până la proiectele Berkeley RISC-I și RISC-II [78, 56]” . people.eecs.berkeley.edu (3 ianuarie 2016) . Consultat la 27 februarie 2022. Arhivat din original pe 27 februarie 2022. (nedefinit)
4. ↑ David Weaver, Introduction to UltraSPARC Architecture  (link moartă) // iunie 2009 slide 3.5-8
5. ↑ Cronologia SPARC Arhivată 22 februarie 2012. // SPARC International 1984
6. ↑ Aeroflex Gaisler . Consultat la 16 martie 2006. Arhivat din original pe 25 octombrie 2005. (nedefinit)
7. ↑ Prezentare generală a resurselor OpenSPARC
8. ↑ Microprocesor MCST R1000 . MCST . Data accesului: 7 octombrie 2013. Arhivat din original pe 26 aprilie 2014. (nedefinit)
9. ↑ Dezvoltarea unei versiuni economice a microprocesorului cu arhitectura SPARC și module electronice unificate bazate pe aceasta (link inaccesibil) (16 august 2013). Arhivat din original pe 23 martie 2014. (nedefinit) 
10. ↑ Michael Larabel. Debian renunță la suport pentru SPARC . phoronix.com (29 aprilie 2014). Consultat la 27 februarie 2022. Arhivat din original pe 27 februarie 2022. (nedefinit)
11. ↑ Cota familiei de procesoare pentru 11/2002 | Arhivat din original pe 24 aprilie 2009. TOP500 Supercomputing Sites

Link -uri

• SunSource.net
• SPARC International Inc.
• SPARC-HOWTO
• Vladimir Paramonov. Sun dezvăluie noi informații despre procesorul UltraSparc T1 . Compulenta (18 august 2006). Data accesului: 27 februarie 2022. Arhivat din original la 18 august 2007. (nedefinit)
• Caracteristici și specificații cheie FX1
• Un procesor CMT SPARC(R) de a treia generație, 65nm, 16 nuclee, 32 fire plus
• Resurse tehnice ale procesorului SPARC

Sun Microsystems (preluat de Oracle )
Echipamente	Soare-1 Soare-2 Soare-3 Sun386i Soare-4 SPARCstation Netra Ultra Afacere lama solară foc de soare SPARC Enterprise SPARC JavaStation raza de soare Centrul de date modular Sun VMEbus SBus MBus
Software	peste de sticla Sun OS Solaris NIS NFS ZFS vedere la soare Știri ferestre deschise Sistem desktop Java studio de soare Java Staroffice iPlanet / Sun ONE / Java Enterprise System Sun Secure Global Desktop MySQL cutie virtuală
Stocare a datelor	StorageTek Sun Open Storage QFS ZFS
Calcul de înaltă performanță	nor de soare Sistemul de constelații solare Sistem de vizualizare a soarelui Sun Grid Engine Luciu
Cercetare	SunLabs picoJava Fortăreață Proiect Oglindă
Educaţie	SCP-uri Albastru J
Comunitate	CDDL Procesul comunității Java openoffice.org OpenSolaris OpenSPARC OpenJDK

Microprocesoare SPARC
Soare	MB86900 MicroSPARC SuperSPARC UltraSPARC UltraSPARC II UltraSPARC III UltraSPARC IV UltraSPARC IV+ UltraSPARC T1 UltraSPARC T2 stâncă SPARC T3 MAJC
Oracol	SPARC T4 SPARC T5 SPARC M7
Fujitsu	TurboSPARC SPARC64 SPARC64 II SPARC64GP SPARC64 IV SPARC64V SPARC64VI SPARC64 VII SPARC64 VIIIfx
MCST	MCST-R100 MCST-R150 MCST-R500 MCST-R500S MCST-R1000 MCST-R2000
Alte	hiperSPARC Leon ERC32 S1 Core OpenSPARC

Arhitecturi de procesoare bazate pe tehnologii RISC
Altera Nios II AMD 29000 Apollo PRISM Analog Devices Blackfin BRAŢ Atmel AVR AVR32 Cambridge Consultants XAP DEC Alpha DLX PA-RISC Intel i960 M32R LatticeMico32 Microcip PIC MIPS Motorola 88000 OpenRISC PUTERE PowerPC RISC-V SPARC superh Xilinx microblaze PicoBlaze XMOS XCore