[再印刷] SPARCプロフィール

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1.概要

独立した非営利組織によるSPARC(スケーラブルプロセッサ・アーキテクチャ、スケーラブルなプロセッサアーキテクチャ)1985年に建築標準SUN会社はその1980年から1982年に提案された、カリフォルニア大学バークレー校の研究成果バークレーRISCベースの上、 SPARCアーキテクチャと管理基準の認定の開発を担当SPARC Internationalさんは、国際的なマイクロプロセッサ・アーキテクチャ上で人気のRISC(コンピュータを縮小命令セット、縮小命令セット)のうちの1つです。

日のUltraSPARC T2オラクルによる買収前に、オープンソース、任意の組織または個人は、東芝、富士通、エアロフレックス社、ESA(Europenスペースエージェントとして、SPARCアーキテクチャに基づいた製品を研究または開発することができます ) 、すべてはこのアーキテクチャでは、独自に開発していますSPARCマイクロプロセッサ。

2.特長

(SPARCマイクロプロセッサアーキテクチャに基づく)SPARCマイクロプロセッサは、注目すべき特徴は、あるスケーラビリティラップトップから、マイクロプロセッサ上のスーパーコンピュータに、SPARCアーキテクチャを使用することができます。SUNとTIとの間に1987年のコラボレーションは、「SPARC」と呼ばれる、マイクロプロセッサを開発し、マイクロプロセッサのスケーラビリティ機能がある業界初の登場です。

日-4コンピュータの「SPARC」は、それが日の打ち上げは、ハイエンドのマイクロプロセッサの開発で主導的地位を確立しています。サーバーの場合に高い性能が SUN SPARCサーバアーキテクチャのために知られて使用されている;で信頼性の高い組み込みアプリケーション、SPARCマイクロプロセッサ制御コンピュータDMS-Rと空間の両方を使用して国際宇宙ステーションにJEM-EUSOを観測。

 

SPARCマイクロプロセッサは、32ビット/ 64ビットのデータ精度、安定したフレームワーク、優れたスケーラビリティ、オープンシステム規格サポートするために、縮小命令セット含むようにとの。加えて、レジスタウインドウ技術は、 SPARCマイクロプロセッサの特有の特徴でもある、MIPSは、SPARCマイクロプロセッサアーキテクチャは、主な違いのスタンフォード大学アーキテクチャによって提案されたものとは異なるもあります。この技術を使用することで大幅に効率的な翻訳を指示することが容易になり、プロシージャ呼び出しと戻り、メモリにアクセスするために実行される命令の数の数の実行時間を短縮することができます。それは上に図に示すように、レジスタいくつかのウィンドウ、確立された環状構造の作業動作プログラムをスピードアップするためにオーバーラップレジスタウィンドウ法によりを。呼が発生した場合、各プロセスは、レジスタウィンドウ(レジスタのセットを含む)、手順が割り当てられ、プロセッサは、レジスタウィンドウの異なる用途に変換することができ、操作を保存および復元する必要があります。部分的に重複するレジスタウィンドウ、コール転送パラメータを容易にするために隣接します。各プロセスのためのレジスタウィンドウの数が限られ、レジスタウィンドウと重複するプロセスの各部分。

3.アプリケーション

SPARCマイクロプロセッサは、組み込みアプリケーションの分野での開発のための大きなスペースだった、それは世界的に成功したアプリケーションの30,000人以上のケースについてされています。

外国3.1

もっとよく知られている国際宇宙ステーション制御用コンピュータDMS-Rおよびスペースに自動的に転送され、ATVは、両方のSPARCマイクロプロセッサERC32で、かつで使用されている宇宙望遠鏡マイクロプロセッサのSPARC V8アーキテクチャを使用して、JEM-EUSOに。

国内3.2

中のSPARCマイクロプロセッサの国内開発の軍事エレクトロニクス分野は民間の分野で応用されているアプリケーションプロセスの普及です。

3.2.1国防

フロントエンドプロセッサとしてミルキースーパーコンピューティングノードのための2つのFT-1000 FT-1500の製品があります。

 

FT 1500は1000舞い上がる改善するためにアップグレードされ、それは16コアの40nmチップであり、周波数は1.8G、65Wの最大電力消費、倍精度浮動小数点144Gまで上昇させます。

据统计,天河1号使用了2048片飞腾1000作为计算节点前端处理器,天河2号使用了4096片飞腾1500作为计算节点前端处理器。

 

3.2.2 航天771

在计算机及其设备领域,771所从系统应用需求出发,采用软硬件综合设计、单片集成设计、小型化、一体化设计技术,进行系统集成研究。开发出涵盖x86、MIPS、SPARC、PowerPC、ARM、Ti、ADI等多种指令集的实时容错体系结构控制与处理的嵌入式计算机产品、地面计算机测发控系统、电子系统计算机测试仿真系统和嵌入式操作系统等系统软件和多种基础应用软件。规划定义并开发了新型星用SPARC体系的处理器、高速1553B总线控制器系列产品以及多通道串行控制器、多总线控制器、SRAM等国产化核心器件。这些产品和技术均处于国内领先水平,很多产品完全可以替代进口,有效降低了对国外元器件的依存度,对打破国外封锁禁运发挥着重要作用。

4.    架构及微处理器发展历史

1987年,SUN发布了业界第一款有可扩展性功能的32位微处理器“Sparc”。因为它采用了SPARC的首款架构SPARC V7,所以获得了更高的流水线硬件执行效率和更为优化的编译器,并缩短了其开发周期,满足了Sun-4 计算机迅速投放市场的要求。

1990年,SPARC International发布了32位SPARC V8架构标准。它在SPARC V7的基础上增加了乘法和除法指令,加速乘除法的处理,使得用户不必使用子程序完成相同操作。

为了在本世纪微处理器发展上仍具有竞争性,SPARC International在1993年发布了64位SPARC V9架构标准。相对于SPARC V8,这一版本的显著变化在于:数据和地址的位宽由32位变到64位,支持超标量微处理器的实现,支持容错及多层嵌套陷阱,具有超快速陷阱处理及上下文切换能力。

1995年以前,基于SPARC V7或V8架构的微处理器种类不多,而且基本上只有SUN一家公司在研制开发。从1995年以后,基于SPARC V9架构的64位SPARC微处理器日渐丰富,其面向高性能计算和服务器的微处理器得到了市场广泛的接受,如SUN的UltraSPARCT1/T2系列及富士通的SPARC64系列等。

 

架构及微处理器发展历史

随着基于SPARC V8架构的LEON2在2003年的发布,面向高可靠嵌入式领域(如工业控制、军工电子、空间应用等)的SPARC微处理器的研制得到了众多公司的青睐。ESA研制了基于SPARC V7架构的ERC32微处理器,ATMEL制造了SPARC V8架构的AT697微处理器。

5.    发展趋势和展望

经过30多年的发展,SPARC微处理器凭借其持续的创新研发能力,不断取得骄人成绩。在服务器等高端处理器领域,SPARC Enterprise 服务器系列的M8000机型就是一个典型的例子,2007年,它在SAPERP2005、Oracle Database 10g和Solaris10运行环境下,刷新了16 路处理器级别系统中SAP SD 2-tier 标准应用基准测试的世界记录[3]。在空间应用等高可靠嵌入式应用领域,SPARC微处理器也发挥着越来越重要的作用。ESA决定在2013年发射的水星探测任务中采用SPARC微处理器。

SPARC架构标准的开放和最先进的多核心、多线程SPARC微处理器的设计代码开放,促使世界上越来越多的公司、机构和大学加入到SPARC微处理器的研发中。到目前为止,对于开源的SPARC微处理器设计代码,已经有超过10,000个下载。而业界对研究SPARC微处理器的积极响应,必将推动SPARC微处理器持续进步,让它始终具有超强的竞争性。

 

参考文献

[1] http://www.sparc.org/

[2] http://www.opensparc.net/

[3]“让开放系统兼备大型机优势”, Computing IT Week,2007(15)

[4] http://www.eepw.com.cn/article/114121.htm

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転載: www.cnblogs.com/jinanxiaolaohu/p/11491927.html