Введение в архитектуру компьютеров

Процессоры PA-RISC компании Hewlett Packard


Основой разработки современных изделий Hewlett Packard является архитектура PA-RISC. Она была разработана компанией в 1986 г. и с тех пор прошла несколько стадий своего развития благодаря успехам интегральной технологии от многокристального до однокристального исполнения. В 1992 г. компания Hewlett Packard объявила о создании своего суперскалярного процессора PA-7100, который с тех пор стал основой построения семейства рабочих станций HP 9000 Series 700 и семейства бизнес-серверов HP 9000 Series 800. Имеются 33, 50 и 99 МГц реализации кристалла PA-7100. Кроме того, выпущены модифицированные, улучшенные по многим параметрам кристаллы PA-7100LC с тактовой частотой 64, 80 и 100 МГц и PA-7150 с тактовой частотой 125 МГц, а также PA-7200 с тактовой частотой 90 и 100 МГц. Компанией создан процессор следующего поколения HP-8000, который работает с тактовой частотой 200 МГц. Кроме того, Hewlett Packard в сотрудничестве с Intel создает новый процессор с очень длинным командным словом (VLIW-архитектура), который будет совместим как с семейством Intel x86, так и с семейством PA-RISC

Особенность архитектуры PA-RISC – внекристальная реализация кэша, что позволяет реализовать различные объемы кэш-памяти и оптимизировать конструкцию в зависимости от условий применения (рис. 4.4). Хранение команд и данных осуществляется в раздельных кэшах, причем процессор соединяется с ними с помощью высокоскоростных 64-битовых шин. Кэш-память реализуется на высокоскоростных кристаллах статической памяти (SRAM), синхронизация которых осуществляется непосредственно на тактовой частоте процессора. При тактовой частоте 100 МГц каждый кэш имеет полосу пропускания 800 Мб/с при выполнении операций считывания и 400 Мб/с при выполнении операций записи. Микропроцессор аппаратно поддерживает различный объем кэш-памяти: кэш команд может иметь объем от 4 Кб до 1 Мб, кэш данных – от 4 Кб до 2 Мб. Чтобы снизить коэффициент промахов, используется механизм хеширования адреса. В обоих кэшах для повышения надежности применяются дополнительные контрольные разряды, причем ошибки кэша команд корректируются аппаратными средствами.



Содержание раздела