SPARC
編輯SPARC(可擴展處理器架構)是一個簡化指令集計算機(RISC)指令集架構,最初由Sun Microsystems開發。它的設計受到1980年代初開發的實驗性伯克利RISC系統的強烈影響。SPARC于1986年首次開發并在1987年發布,是最成功的早期商業RISC系統之一,它的成功導致許多供應商在1980年代和1990年代推出類似的RISC設計。
原始32位架構的xxx個實現(SPARC V7)被用于Sun/公司的Sun-4計算機工作站和服務器系統,取代了他們早期基于摩托羅拉68000系列處理器的Sun-3系統。SPARC V8增加了一些改進,是1992年發布的SuperSPARC系列處理器的一部分。1993年發布的SPARC V9引入了64位架構,并于1995年在Sun/的UltraSPARC處理器中首次發布。后來,SPARC處理器被用于Sun、Solbourne和Fujitsu等公司生產的對稱多處理(SMP)和非統一內存訪問(CC-NUMA)服務器中。
1989年,該設計被移交給SPARC國際貿易集團,從那時起,其架構就由其成員開發。SPARC國際還負責許可和推廣SPARC架構,管理SPARC商標(包括它擁有的SPARC),并提供一致性測試。SPARC國際旨在發展SPARC架構,創造一個更大的生態系統;SPARC已經被授權給一些制造商,包括Atmel、Bipolar Integrated Technology、Cypress Semiconductor、Fujitsu、Matsushita和Texas Instruments。由于SPARC國際,SPARC是完全開放的,非專有的和免版稅的。
截至2017年9月,最新的商用高端SPARC處理器是Fujitsu的SPARC64 XII(2017年為其SPARC M12服務器推出)和Oracle的SPARC M8,2017年9月為其高端服務器推出。
2017年9月1日星期五,在2016年11月甲骨文實驗室開始的一輪裁員之后,甲骨文在完成M8之后終止了SPARC設計。位于德克薩斯州奧斯汀的大部分處理器核心開發小組被解雇,位于加利福尼亞州圣克拉拉和馬薩諸塞州伯靈頓的團隊也被解雇。
富士通也將停止他們的SPARC生產(已經轉向生產他們自己的基于ARM的CPU),在2020-22年(以前計劃在2021年)和2026-27年再次推出富士通/舊SPARC M12服務器的兩個增強版后,2029年結束銷售,UNIX服務器和一年后的大型機結束支持,2034年促進客戶現代化。
特點
編輯SPARC架構受到早期RISC設計的很大影響,包括加州大學伯克利分校的RISC I和II以及IBM 801。這些原始的RISC設計是極簡主義的,包括盡可能少的功能或操作代碼,旨在以每時鐘周期幾乎一條指令的速度執行指令。這使得它們在許多方面與MIPS架構相似,包括缺少乘法或除法等指令。受這種早期RISC運動的影響,SPARC的另一個特點是分支延遲槽。
SPARC處理器通常包含多達160個通用寄存器。根據Oracle SPARC架構2015規范,一個實現可能包含72到640個通用64位寄存器。在任何時候,其中只有32個是軟件可以立即看到的--8個是一組全局寄存器(其中一個,g0,被硬連接為零,所以只有7個可以作為寄存器使用),其他24個是來自寄存器堆的。這24個寄存器組成了一個所謂的寄存器窗口,在函數調用/返回時,這個窗口在寄存器堆棧中上下移動。每個窗口有8個本地寄存器,并與相鄰的每個窗口共享8個寄存器。共享寄存器用于傳遞函數參數和返回值,而本地寄存器則用于保留跨函數調用的本地值。
SPARC中的可擴展性來自于這樣一個事實:SPARC規范允許實現從嵌入式處理器到大型服務器處理器的擴展,所有這些都共享相同的核心(非特權)指令集。可以擴展的架構參數之一是實現的寄存器窗口的數量;規范允許實現3到32個窗口,所以實現者可以選擇實現全部32個以提供xxx的調用堆棧效率,或者只實現3個以降低設計的成本和復雜性,或者實現它們之間的一些數字。其他包含類似寄存器文件功能的架構包括英特爾i960、IA-64和AMD 29000。
該架構已經經歷了幾次修訂。它在第8版中獲得了硬件乘法和除法功能。
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