UltraSPARC IV

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 10:48, 23 октября 2018.
UltraSPARC IV
SPARCIVlogo.jpg
UltraSPARC IV
Изобретен Sun Microsystems
Производители:
Частота CPU: 1.05 GHz — 2.1 GHz
ISA: SPARC V9
Число ядер: 2
Предшественник UltraSPARC III
Преемник SPARC64 VI

UltraSPARC IV («Jaguar») и UltraSPARC IV+ («Panther») — это микропроцессоры, разработанные компанией Sun Microsystems и выпускаемые компанией Texas Instruments. Представлен публике в марте 2004 года [Источник 1]. Они являются четвертым поколением микропроцессоров UltraSPARC и реализуют 64-битную архитектуру набора инструкций SPARC V9 (ISA). Предполагалось, что за UltraSPARC IV последует UltraSPARC V Millennium, выпуск которого был отменён после создания Niagara (UltraSPARC T1) в начале 2004. Вместо этого он был заменён на SPARC64 VI, разработанный Fujitsu Limited..[Источник 2]

UltraSPARC IV

История разработки

Процессор UltraSPARC IV был создан в рамках проекта Sun Throughput Computing, куда входили также микропроцессоры UltraSPARC V Millennium, Gemini и UltraSPARC T1 Niagara. Из четырёх микропроцессоров, разрабатываемых в рамках этого проекта, только два, UltraSPARC IV и UltraSPARC T1, были запущены в массовое производство. В то время как Millennium и Niagara использовали крупноблочную многопоточность (coarse-grained multithreading), UltraSPARC IV использовал технологию SMP, то есть несколько однопоточных ядер.

Технические характеристики и особенности

UltraSPARC IV стал первым микрпроцессором технологии SPARC, который имел больше одного ядра. Он использует два модифицированных ядра UltraSPARC III, которые практически не имеют отличий от оригинальных. Была улучшена система получение инструкций, пропускная способность шины и предвыборка данных. В сумматор чисел с плавающей точкой добавлены дополнительные узлы для обработки случаев NaN и случаев переполнения, чтобы избежать появления исключений. Оба ядра имеют общий кэш второго уровня (L2) объёмом 16 Мб, но имеют свои собственные кэши для тегов. Блок схема работы процессора представлена на рисунке 1.

UltraSPARC IV содержит 66 миллионов транзисторов и имеет площадь матрицы 356 мм². Он был произведён Texas Instruments по 0,13 мкм технологии.[Источник 3]

UltraSPARC IV+

Через некоторое время после анонса UltraSPARC IV корпорация Sun Microsystems представила процессор нового поколения UltraSPARC IV+. Этот процессор на базе технологии Chip Multithreading (многопотоковость на кристалле) знаменовал очередной шаг в реализации стратегии Throughput Computing (высокая пропускная способность). Процессор UltraSPARC IV+ позволял одновременно выполнять несколько инструкций, или потоков команд, что значительно увеличивало производительность системы.

UltraSPARC IV+ – это второе поколение двухъядерной архитектуры Sun Microsystems, он разработан на базе 90-нанометровой производственной технологии Texas Instruments. По сравнению с процессором UltraSPARC IV он позволял удвоить производительность приложений благодаря увеличению объема кэш-памяти и буферов, улучшенному механизму прогнозирования ветвления, расширенным возможностям упреждающей выборки из памяти и новым вычислительным возможностям. Кроме этого, в UltraSPARC IV+ применялась новая трехуровневая иерархия кэш-памяти, включающая интегрированную на кристалле кэш-память второго уровня объемом 2 Мб и внешнюю кэш-память третьего уровня объемом 32 Мб.

Технические характеристики и особенности

Помимо новых функций увеличения производительности, процессор UltraSPARC IV+ имел значительно более высокую тактовую частоту (первоначально 1,8 ГГц)[Источник 4], что обеспечивало лучшую пропускную способность по сравнению с другими моделями процессоров UltraSPARC. По сравнению с процессором UltraSPARC IV производительность каждого потока выросла примерно вдвое. В то же время наличие целого ряда средств для повышения надежности, работоспособности и удобства обслуживания позволядл назвать этот процессор самым надежным среди всех моделей процессоров UltraSPARC.

Так же, как и процессор UltraSPARC IV, новый процессор UltraSPARC IV+ обеспечивал бинарную совместимость с предыдущими поколениями процессоров архитектуры SPARC, что позволяло легко модернизировать существующие системы – новые процессоры могли устанавливаться в существующие системы семейства Sun Fire и работать вместе с уже ранее установленными в системе процессорами UltraSPARC IV и UltraSPARC III. Основа системы не изменялась, но могла потребоваться только замена блока питания или системы охлаждения.

Серверы с использованием процессоров UltraSPARC IV были выпущены в сентябре 2004[Источник 5], а UltraSPARC IV+ в сентябре 2005. Серверы, работающие на UltraSPARC IV и IV+, являются Sun Fire V490, V890, E2900, E4900, E6900, E20K и E25K. В этих серверах от 4 до 72 процессорных гнёзд (от 8 до 144 ядер).

Серверы, оборудованные UltraSPARC IV+, были хорошо восприняты на рынке, что позволило Sun восстановить лидерство на рынке Unix-серверов в 2006.

Блок схема работы UltraSPARC IV+

Рисунок 1 – Блок схема работы процессора UltraSPARC IV

Источники

  1. Sun plans to use UltraSparc IV chip to provide a superior server // TechSpot[2004-2004] . Дата обновления: 13.09, 2004. URL: http://www.techspot.com/news/15374-sun-plans-to-use-ultrasparc-iv-chip-to-provide-a-superior-server.html (дата обращения:14.09.2018)
  2. UltraSPARC IV //Wikipedia[2004-2004] . Дата обновления: 22.08, 2018. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/UltraSPARC_IV (дата обращения:23.10.2018)
  3. Datasheet UltraSPARC® IV Processor // SunMicrosystems[2004-2004] . Дата обновления: 13.09, 2004. URL: http://datasheets.chipdb.org/Sun/UltraSparc-IV.pdf (дата обращения:14.09.2018)
  4. Sun breaks omerta for UltraSPARC IV+ speed bump // The Register[2007-2007] . Дата обновления: 04.04.2007. URL: https://www.theregister.co.uk/2007/04/04/sun_usfour_speedup/ (дата обращения:14.09.2018)
  5. Sun revamps Unix servers with UltraSparc IV+ // C-Net[2005-2005] . Дата обновления: 20.09.2005. URL: http://news.cnet.com/Sun-revamps-Unix-servers-with-UltraSparc-IV/2100-1010_3-5874506.html (дата обращения:14.09.2018)