SPARC(Ölçeklenebilir İşlemci Mimarisi) bir RISC mikro işlemci komut kümesi mimarisidir ve 1985 yılında Sun Microsystems tarafından dizayn edilmiştir. SPARC`ın tescilli ticaret markası olan SPARC International, Inc., bir organizasyon olarak 1989 yılında SPARC` ı duyurmak ve uyum testlerini yürütmek amacıyla kuruldu. SPARC International Sparc mimarisini, içinde Texas Instruments, Cypress Semiconductor, ve Fujitsu` nun da yeraldığı birkaç üreticiye lisanslı olan dizayn için büyük bir ekosistem yapmak amacıyla “açık” hale getirmeyi planladılar. SPARC International` in bir sonucu olarak, SPARC mimarisi tamamıyla açık ve sahipsizdir. Aslında iki tane tamamı açık kod olan uygulama geçerlidir. 32-bitlik kaynak kodlu (VHDL olarak yazılan), tek - sıralı SPARC versiyon 8 uygulaması LEON olarak LGPL` nin altında adlandırılıyordu. Bir 64-bit, 32-sıralı uygulaması 2005 UltraSPARC mimarisine ve OpenSparc T1 olarak adlandırılan SPARC version 9` a uyuyordu ve açık kaynak lisansının altında mevcuttu. OpenSPARC T1 uygulaması Verilog` da yazılmıştı. SPARC mimarisi uygulaması ilk olarak çalışma istasyonları için dizayn edildi ve uygulandı, daha sonra Sun Microsystems, Fujitsu ve aralarında diğerlerininde yer aldığı firmalar tarafından üretilen geniş SMP serverları için kullanıldı. SPARC makineleri geellikle Solaris Operatör sistemlerini kullandı (SPARC için üretilmiş olan), ancak NEXTSTEP, RTEMS, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, ve Linux gibi operatör sistemleri de SPARC temelli sistemleri kullandı. Mimari de birkaç revizyon bulunmaktadır. SPARC Versiyon 8 (V8), standart 32-bit SPARC mimari tanımı, SPARC International tarafından 1994 yılında piyasaya çıkarılmıştır. 2006` nın başlarında, Sun süren mimari çalışmalarını piyasaya sürdü, UltraSPARC Mimari 2005. UltraSPARC Mimari 2005, sadece ayrıcalıksız ve biçok bölümü ayrıcalıklı olan SPARC V9` u değil, aynı zamanda bütün mimari uzanımlarıda kapsıyordu. (CMT, hiperayrıcalıklı, VIS 1, ve VIS 2 gibi) şimdiki Sun` ın UltraSPARC işlemcileri UltraSPARC T1 uygulamalarıyla başlamıştır. 32-bit SPARC V8 mimarisi tam bir big-endian mimarisidir. 64-bit SPARC V9 mimarisi big-endian komutlarını kullanır, ancak dataya big-endian ya da little-endian bit düzeniyle seçilen uygulama komutları (yükleme/depolama) seviyesi ya da hafıza sayfa seviyesi (MMU ayarları vasıtasıyla) ile erişilebilir. Aralık 2005 yazında duyurulan UltraSPARC T1 dizaynı açık kaynaklıydı ve Mart 2006` da bütün kaynak kod geçerli hale geldi.
Özellikler
SPARC mimarisi, California Berkeley üniversitesi tarafından daha önce dizayn edilen RISC I & II` nin dizaynından etkilenmiştir.Bu orjinal RISC dizaynları minimalisti, mümkün olan bazı özellikleri ya da op-kodları kapsıyor ve komutları çoğunlukla her saat vuruşunda yürütmeyi amaç ediniyordu.Bu onları MIPS mimarisiyle birçok yönden benzer yapıyordu,çarpım ya da bölüm gibi komutların eksikliğini içeriyordu.Erken RISC hareketinin SPARC dan etkilenen diğer bir özelliği de dallanma gecikme dilimidir. SPARC işlemcisi genellikle 128 den fazla sayıda genel amaçlı saklayıcı içerir. Amaç olarak, sadece onlardan 32 tanesi her an yazılım için geçerlidir,8 tanesi global saklayıcıdır (onlardan biri ,g0 sabit donanımıdır ve onların sadece 7 tanesi saklayıcı olarak kullanılabilir.) ve diğer 24 tanesi yığıtın saklayıcıdır.Bu 24 çerçeve saklayıcısı ve ara/dön işlevi olarak anılan saklayıcı formu, yukarı aşağı hareket ettirilen saklayıcı yığıtıdır. Her çerçeve 8 bölgesel saklayıcıya sahiptir ve her bitişik pencere 8 saklayıcıyı paylaşır. Paylaşılan saklayıcılar parametrelerin işlevlerini geçerken ve değerlere dönerken kullanılır ve bölgesel saklayıcılar bölgesel değerleri işlev çağırıcıya karşı tutmak için kullanılmaktadır. SPARC içindeki ölçeklenebilirlik, bir SPARC özelliği olan, izin verilen gömülü işlemcileri, herbiri aynı komut kümesi özünü paylaşan geniş ağ işlemcileri vasıtasıyla ölçekleme uygulamalarından gelir. Ölçeklenebilir mimarilerden biri, sağlanan çerçeve saklayıcı sayısıdır; bu özellikte 3 ten 32 ye kadar çerçeveye uygulama için izin verilir, böylece uygulama, maksimum çağrı yığıt etkisini ya da sadece üçünü anahtarlama bağlam süresini azaltmak için ya da bunlar arasında bazılarını işlev için seçebilir. Intel i960, IA-64, ve AMD 29000` in de içinde bulunduğu diğer mimariler benzer çerçeve saklayıcılar içerir. SPARC versiyon 8 (1987)` de, kayan nokta saklayıcı dosyaları 16 çifte hassas saklayıcıya sahiptir. Bunlardan her biri iki tek hassas saklayıcı olarak kullanılabilir, toplam olarak 32 parça hassas saklayıcı sağlar. Çifte hassas yazıcıların tek ve çift sayıdaki topluluğu dörtlü duyarlı saklayıcı olarak kullanılabilir böylece 8 dörtlü duyarlı saklayıcıya izin verilir. SPARC Version 9 (1995)` a 16 adet daha çifte duyarlı saklayıcı (8 dörtlü duyarlı saklayıcıya da erişebilen saklayıcı) eklenmiştir, ancak bu ilave saklayıcılar tek duyarlı saklayıcılara erişemez. Etiketlenen ekleme ve çıkarma komutları, toplanan ve çıkarılan değerler için farzedilen alt iki biti hesaplamalara katmaz. Bu durum ML, Lisp ve etiketlenen tamsayı formatı kullanması muhtemel olan benzer diller için yürütmenin işletim süresi açısından kullanışlı olabilir.Tarihçe
Mimari yeni revizyonlara doğru gider. Bu versiyon 8 de çarpım ve bölüm işlevleri donanımı kazandırdı. En kalıcı iyileştirme 64 bit (adresleme ve data) SPARCH özelliği olan, versiyon 9 da sonuçlandı. Sun-sipesifik mimari özelliği,Ultra-SPARCH Mimari 2005, ilave özellikler olarak eklenen komutlar, saklayıcılar, hiper ayrıcalıklı mod, 8 çekirdek, 32 sıralı uygulama - bunların hepsi UltraSPARC işlemcilerinde, UltraSPARC T1 ile başlayarak standart hale gelmiştir. UltraSPARC Mimari 2005 Sun` ın standart eklentilerini içerir ve full SPARC V9 Seviye 1 ile sürdürür. Mimari 1987 yılındaki ilk SPARC V7` den Sun UltraSPARC mimari uygulamalarına kadar süren binary uyumluluğu sağlamaktadır. SPARC` ın çeşitli uygulamaları süresince, Sun` ın SuperSPARC ve UltraSPARC-I` i çok popüler oldu ve böylece SPEC CPU95 ve CPU2000 denektaşları için referans sistemleri olarak kullanıldı. 296 MHz UltraSPARC-II versiyonu, SPEC CPU2006 denektaşı için referans sistemi oldu.| + SPARC microişlemci özellikleri | ||||||||||||||
| Model | Frekans[1] | MimariVersiyon | Yıl | KullanımlarÇekirdek başına í— Çekirdekler= Toplam Kullanımlar | İşlemler[2] | Transistörler[3] | Die büyüklük[4] | IO Pinleri | Güç[5] | Voltaj[6] | L1 DÖnbellek[7] | L1 IÖnbellek[8] | L2 Önbellek[9] | L3 Önbellek[10] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| mikroSPARC I | |V8||1992||1í—1=1||0.8||0.8||225?||288||2.5||5||2||4||none||none | |||||||||||||
| SüperSPARC I | |V8||1992||1í—1=1||0.8||3.1||--||293||14.3||5||16||20||0-2048||none | |||||||||||||
| hiperSPARC A | |V8||1993||1í—1=1||0.5||1.5||--||--||--||5?||0||8||128-256||none | |||||||||||||
| mikroSPARC II | |V8||1994||1í—1=1||0.5||2.3||233||321||5||3.3||8||16||none||none | |||||||||||||
| hiperSPARC B | |V8||1994||1í—1=1||0.4||1.5||--||--||--||3.3||0||8||128-256||none | |||||||||||||
| SüperSPARC II | |V8||1994||1í—1=1||0.8||3.1||299||--||16||--||16||20||1024-2048||none | |||||||||||||
| hiperSPARC C | |V8||1995||1í—1=1||0.35||1.5||--||--||--||3.3||0||8||512-1024||none | |||||||||||||
| TurboSPARC | |V8||1995||1í—1=1||0.35||3.0||132||416||7||3.5||16||16||512||none | |||||||||||||
| UltraSPARC I (Spitfire) | |V9||1995||1í—1=1||0.47||5.2||315||521||30 @167 MHz||3.3||16||16||512-1024||none | |||||||||||||
| UltraSPARC I (Hornet) | |V9||1998||1í—1=1||0.42||5.2||265||521||--||3.3||16||16||512-1024||none | |||||||||||||
| hiperSPARC D | |V8||1996||1í—1=1||0.35||1.7||--||--||--||3.3||16||16||512||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IIs (Blackbird) | |V9||1997||1í—1=1||0.35||5.4||149||521||25 @250 MHz||2.5||16||16||1024 or 4096||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IIs (Sapphire-Black) | |V9||1999||1í—1=1||0.25||5.4||126||521||21 @400 MHz||1.9||16||16||1024–8192||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IIi (Sabre) | |V9||1997||1í—1=1||0.35||5.4||156||587||21||1.9||16||16||256–2048||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IIi (Sapphire-Red) | |V9||1998||1í—1=1||0.25||5.4||--||587||21 @440 MHz||1.9||16||16||2048||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IIe (Hummingbird) | |V9||2000||1í—1=1||0.18 Al||--||--||370||13 max @500 MHz||1.5-1.7||16||16||256||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IIi (IIe+) | |V9||2002||1í—1=1||0.18 Cu||--||--||370||17.6||1.7||16||16||512||none | |||||||||||||
| UltraSPARC III (Cheetah) | |V9||2001||1í—1=1||0.18 Al||29||330||1368||53||1.6||64||32||8192||none | |||||||||||||
| UltraSPARC III (Cheetah) | |V9||2001||1í—1=1||0.13 Al||29||--||1368||--||1.6||64||32||8192||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IIIcu (Cheetah+) | |V9||2001||1í—1=1||0.13 Cu||29||232||1368||80 @900 MHz||1.6||64||32||8192||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IIIi (Jalepeno) | |V9||2003||1í—1=1||0.13||87.5||206||959||52||1.3||64||32||1024||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IV (Jaguar) | |V9||2004||1í—2=2||0.13||66||356||1368||108||1.35||64||32||16384||none | |||||||||||||
| UltraSPARC IV+ (Panther) | |V9||2005||1í—2=2||0.09||295||336||1368||90||1.1||64||64||2048||32768 | |||||||||||||
| UltraSPARC T1 (Niagara) | |V9 / UA 2005||2005||4í—8=32||0.09||300||380||1933||72||1.3||8||16||3072||none | |||||||||||||
| Model | Frekans[11] | MimariVersiyon | Yıl | KullanımlarÇekirdek başına í— Çekirdekler= Toplam Kullanımlar | İşlemler[12] | Transistörler[13] | Die büyüklük[14] | IO Pinleri | Güç[15] | Voltaj[16] | L1 DÖnbellek[17] | L1 IÖnbellek[18] | L2 Önbellek[19] | L3 Önbellek[20] |
SPARC64 V
SPARC64 V Fujitsu tarafından geliştirilen ve PRIMEPOWER server ailesinde kullandıkları, bir tür işlemci ailesidir.Süper Bilgisayarlar
SPARC64 tabanlı en hızlı süper bilgisayarlar:
Japon Ulusal Hava Laboratuarları. Makine: Fujitsu PRIMEPOWER HPC2500, CPU: 2304 SPARC64 (1.3 GHz). Rmax: 5.406 Teraflops.
Sözlük
- UltraSPARC T1 Sun`ın ilk çoklu çekirdekli ve çoklu kullanımlı İşlemcisi ("Niagara" olarak bilinir.)
- UltraSPARC T2 T1` in varisi.
- OpenSPARC UltraSPARC T1` le ilişkili açık kodlu bir proje
- ERC32 SPARC V7 tabanlı
- Rock processor çoklu-işlemci versiyon T1`in devamı, 2008 yılında bekleniyor.
- Ross Technology, Inc. 1980 ve 1990`larda SPARC dizyaneri/üreticisi.
