Mikroprocesorius Alpha 21364

Planas1. Įvadas.2. Mikroprocesoriaus Alpha 21364 architektūra.3. Išvados.4. Literatūra.

Įvadas

Vienintelė medžiaga, kurią sugebėjau rasti apie mikroprocesorių Alpha 21364, rašydama šį darbą, tai Compaq atstovo Piterio Benono (Peter Bannon) pranešimas konferencijoje “Microprocessor Forum” ir straipsniai sekę po šios konferencijos. Kompanija Digital dar 1996 metais pradėjo kurti mikroprocesorių Alpha 21364. Tačiau dėl įvairių įvykių (t.y. Digital firmos nupirkimas Compaq ir projekto finansavimo stokos, o po to Intel perėmimo projektinę dokumentaciją, o tuo pačiu ir inžinierius), tai gali būti paskutinis mikroprocesorius su Alpha komandų rinkiniu.

Mikroprocesoriaus Alpha 21364 architektūra

Mikroprocesorius AAlpha 21364 gaminamas pagal 0,18 mikroninę technologiją. Šis 3,5 cm2 dydžio mikroprocesorius turi 100 milijonų tranzistorių, į kurį įeina 8 milijonai logika ir 92 milijonai – atmintis, ir esant ne mažesniam nei 1,1 GHz taktiniam dažniui ir 1,5 V įtampai, jis naudoja apie 100 vatų energijos.

Alpha 21364 pranašumas tas, kad senos programos, optimizuotos mikroprocesoriui Alpha 21264, su aukšto lygio efektyvumu dirbs ir su Alpha 21364.

Šiek tiek apie mikroarchitektūrą mikroprocesoriaus Alpha 21364 ir jo skirtumus nuo Alpha 21264 galima pamatyti paveikslėliuose NNr. 1 ir 2, kuriame matome, kad 21364 branduolio pagrindą sudaro modernizuotas branduolys 21264, prie kurio pridėta eilė buferių, integruotų pagrindiniame mikroschemos antrojo lygio keše ir “tinkliniame interfeise”.

1 pav.

2 pav.

Mikroprocesoriai Alpha 21364 orientuoti skaliariniam apdirbimui. Compaq atstovas Piteris Benonas ddemonstruodamas transliacijos konstrukciją kalba C parodė, kad persiuntimo cmove komandos panaudojimas Alpha 21364 priveda prie daug trumpesnio ir efektyvesnio komandų eiliškumo, nei naudojimas galingos technikos predikatų ir spekuliatyvinio pasikrovimo IA-64.

Vienas iš pranašumų superskaliarinio procesoriaus Alpha 21364 yra tai, kad beeilis ir spekuliatyvus komandų vykdymas užtikrina efektyvų procesoriaus resursų panaudojimą, dėka pačio procesoriaus “rūpesčiu”. Be to tai vyksta dinamiškai vykdant pačią programą.

Šitas pranašumas charakteringas bet kokiems superskaliariniams procesoriams su beeiliu spekuliatyviniu komandų vykdymu. Tačiau būtent Alpha 21364 daugiausiai pasistūmėjęs šioje srityje.

Alpha 21364 turi mikroprocesoriaus Alpha 21264 modernizuotą branduolį, apimantį 64 KB pirmojo lygio kešo komandas, 64 KB pirmojo lygio kešio duomenis ir kitus superskaliarinio procesoriaus esminius elementus, palaikantį beeilį spekuliatyvinį komandų vykdymą ir registrų pervardinimą. Be to yra 80 natūraliųjų rregistrų ir 72 registrai su slankiojančiu kableliu.

Vienas iš pranašumų, lyginant su Alpha 21264 tai didelės apimties antrojo lygio kešo integracija į mikroschemą.

Kristale patalpinta antrojo lygio kešo atmintis 1,75 MB apimties ir realizuoti du atminties kontroleriai, palaikantys 8 Rambus kanalus ir aprūpinantys 12,8 GB/s praleidžiamumą. Be to kristale yra 4 portų maršrutizatorius, kurių kiekvienas aprūpina po 6 GB/s praleidžiamumą.

Alpha 21364 turi praleidžiamumą skaitymui-įrašymui, lygų 10 GB/s. Užlaikymas kreipiantis į antrojo lygio kešą lygus 12 ns. Be to į Alpha 21364 architektūrą įįeina taip vadinami buferiai “victim”, didinantys duomenų apsikeitimo tarp pirmojo ir antrojo lygio kešų, bei tarp antrojo lygio kešo ir operatyviosios atminties, efektyvumą.

Kitas Alpha 21364 pranašumas, tai operatyviosios atminties kontrolerio integracija. Tai didelis žingsnis į priekį operatyviosios atminties praleidžiamumo srityje: prie taktinio dažnio 800 MHz ji sudarys 6 GB/s.

Ir trečias pranašumas, tai tinklinio interfeiso integracija į mikroschemą. Kalba eina apie tiesų greitą prisijungimą procesorius-procesorius su tik 15 ns užlaikymu ir 10 GB/s praleidžiamumu.

Be to procesoriai Alpha 21364 turi dar ir integruotą I/O interfeisą su 3 GB/s praleidžiamumu.

3 pav.

Išvados

Kadangi mikroprocesoriuje Alpha 21364 naudojamas mikroprocesoriaus Alpha 21264 procesorinis branduolys, tad galima sakyti, kad Alpha 21364 naujovės yra ne architektūrinio tipo, o sisteminio.

Literatūra

1. Internetas.