Hispanopedia WikiEl UltraSPARC es un microprocesador desarrollado por Sun Microsystems y fabricado por Texas Instruments , presentado a mediados de 1995. Es el primer microprocesador de Sun en implementar la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) SPARC V9 de 64 bits. Marc Tremblay fue uno de los microarquitectos.
Microarquitectura
El UltraSPARC es un microprocesador superescalar de cuatro salidas que ejecuta instrucciones en orden . Incluye una arquitectura de procesamiento de enteros de nueve etapas .
Unidades funcionales
Las unidades de ejecución se simplificaron en relación con el SuperSPARC para lograr frecuencias de reloj más altas; un ejemplo de simplificación es que las ALU no se conectaron en cascada, a diferencia del SuperSPARC, para evitar restringir la frecuencia del reloj.
El banco de registros de enteros tiene 32 entradas de 64 bits. Dado que la arquitectura SPARC utiliza ventanas de registro , de las cuales UltraSPARC dispone de ocho, el número real de registros es de 144. El banco de registros tiene siete puertos de lectura y tres de escritura. Este banco proporciona registros a dos unidades aritmético-lógicas (ALU) y a la unidad de carga/almacenamiento. Ambas ALU pueden ejecutar instrucciones aritméticas, lógicas y de desplazamiento, pero solo una puede ejecutar instrucciones de multiplicación y división.
La unidad de punto flotante consta de cinco unidades funcionales. Una realiza sumas y restas de punto flotante, otra multiplicaciones, y otra divisiones y raíces cuadradas. Dos unidades se utilizan para ejecutar instrucciones SIMD definidas por el conjunto de instrucciones visuales (VIS). El banco de registros de punto flotante contiene treinta y dos registros de 64 bits. Dispone de cinco puertos de lectura y tres de escritura.
Cache
El UltraSPARC cuenta con dos niveles de caché: primaria y secundaria. Dispone de dos cachés primarias, una para instrucciones y otra para datos. Ambas tienen una capacidad de 16 KB.
El UltraSPARC requería una caché secundaria externa obligatoria. Esta caché es unificada, tiene una capacidad de 512 KB a 4 MB y es de mapeo directo. Puede recuperar datos en un solo ciclo. La caché externa se implementa con memorias SRAM síncronas sincronizadas con la misma frecuencia que el microprocesador, ya que no se admitían relaciones de frecuencia. Se accede a ella a través del bus de datos.
Fabricación
Contenía 3,8 millones de transistores. Fue fabricado con el proceso EPIC-3 de Texas Instruments, un proceso CMOS ( semiconductor complementario de óxido metálico ) de 0,5 μm con cuatro niveles de metal. El UltraSPARC no se fabricó con un proceso BiCMOS , ya que Texas Instruments afirmó que no se adaptaba bien a los procesos de 0,5 μm y ofrecía poca mejora en el rendimiento. El proceso se perfeccionó en el procesador de señal digital (DSP) MVP de TI, aunque le faltaban algunas características, como tres niveles de metal en lugar de cuatro y un tamaño de característica de 0,55, antes de utilizarse para fabricar el UltraSPARC y evitar que se repitieran los problemas de fabricación encontrados con el SuperSPARC .
Paquete
El UltraSPARC viene empaquetado en una matriz de rejilla de bolas de plástico (PBGA) de 521 contactos .
Procesadores relacionados
Referencias
- Greenley, D. et al. (1995). "UltraSPARC: La próxima generación de SPARC superescalar de 64 bits". Actas de Compcon '95 : págs. 442-451 .
- Gwennap, Linley (3 de octubre de 1994). "UltraSparc libera el rendimiento de SPARC". Microprocessor Report , volumen 8, número 13.
- Gwennap, Linley (5 de diciembre de 1994). "UltraSparc añade instrucciones multimedia". Microprocessor Report .
- Microprocesadores Sun
- Microprocesadores SPARC
- microprocesadores superescalares
- microprocesadores de 64 bits
- Introducciones relacionadas con la informática en 1995