A TurboSPARC egy a Fujitsu Microelectronics, Inc. (FMI) által fejlesztett és gyártott, a SPARC V8 utasításkészlet-architektúrát (ISA) megvalósító 32 bites mikroprocesszor. A Fujitsu Microelectronics, Inc. (FMI) a Fujitsu Limited japán multinacionális cég egy leányvállalata az Egyesült Államokban. Ez egy alsókategóriás mikroprocesszor, amelyet elsősorban a Sun Microsystems microSPARC-II-alapú SPARCstation 5 munkaállomások frissítéséhez (korszerűsítéséhez) fejlesztettek ki. 1996. szeptember 30-án vezették be, az induló változat 170 MHz-es órajelen futott, ára 499 amerikai dollár volt 1000 darabos megrendelés esetén.[1] A TurboSPARC helyét az alsókategóriás SPARC piacon nagyrészt átvette az UltraSPARC IIi 1997 végén, de továbbra is kapható volt.

TurboSPARC
Fujitsu Turbosparc mikroprocesszor, MB86907E
Fujitsu Turbosparc mikroprocesszor, MB86907E

Gyártás1996
TervezőFujitsu Microelectronics, Inc.
GyártóFujitsu
Max CPU órajel160–180 MHz
Gyártás technológia méret0,35 µm
ArchitektúraSPARC V8
Magok száma1
Tokozás416 golyós PBGA

A TurboSPARC processzort felhasználta a Force Computers, Fujitsu, RDI Computer, Opus Systems, Tadpole Technologies, Tatung Science and Technology és a Themis Computers. A Fujitsu egy 160 MHz-es verziót alkalmazott egy SPARCstation 5 frissítőkészletben, miközben más cégek a 170 MHz-es változattal szerelt munkaállomásokat, laptopokat és beágyazott számítógépeket építettek.

A 170 MHz-es TurboSPARC teljesítménye hasonló volt egy 120 MHz-es Intel Pentiuméhoz (Intel P5), de pl. egy 110 MHz-es microSPARC-II-vel összehasonlítva kétszeres fixpontos teljesítményt és egy–másfélszeres lebegőpontos teljesítményt mutat.

Leírás szerkesztés

 
Sun Microsystems SPARCstation 5

A TurboSPARC egy egyszerű skalár in-order (sorrendi végrehajtású) kialakítás. Az utasításlehívási fázisban két utasítást hív le a 16 KiB közvetlen leképzésű utasítás-gyorsítótárból. A dekódolási fázisban egy utasítást dekódol, és annak operandusait kiolvassa a regisztertömbből. A végrehajtás a harmadik (futószalag)fokozatban kezdődik. A TurboSPARC-nak egy fixpontos egysége és egy lebegőpontos egysége van. A legtöbb fixpontos aritmetikai utasítás – a szorzást és az osztást kivéve – egyciklusos latenciával rendelkezik. A szorzást és az osztást az FPU végzi. A szorzásnak hét ciklusos latenciája van, míg az osztásnak 8-tól 33 ciklusig terjedő latenciája. A lebegőpontos aritmetikai utasítások többsége – az osztást és a négyzetgyökvonást kivéve – négy ciklusos latenciával rendelkezik.

A memóriahozzáférés a negyedik fokozatban történik. A TurboSPARC-nak egy 16 KiB adat-gyorsítótára van. A gyorsítótár közvetlen leképzésű és visszaírásos rendszerű. Adatgyorsítótár-találat esetén (ha az adat az adatgyorsító tárban van), az adat még ugyanabban a ciklusban elérhető és az ötödik fokozatban történik az adathiba-ellenőrzés. A fixpontos eredmények és a betöltőutasítások eredményeinek beírása a regisztertömbbe a hatodik fokozatban történik. A több ciklus alatt végrehajtható lebegőpontos utasítások a hetedik fokozatban fejeződnek be és ezek eredménye a nyolcadik fokozat alatt íródik be a lebegőpontos regisztertömbbe.

A TurboSPARC integrált vezérlőkkel rendelkezik a második szintű gyorsítótár, a memória, az AFX interfész és az SBus interfész kezelésére. Egy 256 KiB, 512 KiB vagy 1 MiB kapacitású külső második szintű gyorsítótár támogatott. A gyorsítótár a belső órajelfrekvencia felén vagy egyharmadán működik: 170 MHz-es órajelnél rendre 85 vagy 56,67 MHz-en. Ez a gyorsítótár közvetlen leképzésű, vonalmérete 32 bájtos és átíró írási politikát alkalmaz, paritásvédett. A gyorsítótár 12 ns futószalagos burst statikus RAM-okból (PBSRAM) épült fel. A memóriavezérlő 8–256 MiB méretű fast page mode (FPM) DRAM-okat támogat, nyolc bankba szervezve. A második szintű gyorsítótár és a memória elérése a rendszersínen keresztül történt; ez egy 72 bit széles sín, amelyben az adatok 64 biten közlekednek.

Az AFX interfész lehetővé tette, hogy az AFX grafikus kártyák közvetlenül hozzáférjenek a memóriához. Ez megosztva használja ugyanazt az adatsínt, mint a gyorsítótár és a memóriavezérlők, de saját külön vezérlővonalai vannak. Az SBus vezérlőnek külön saját 16 bejegyzéses be-/kimeneti TLB-je (translation lookaside buffer, címfordítási gyorsítótár) van. A processzor a 16,67–25 MHz közötti SBus frekvenciákkal működik együtt. A TurboSPARC nem támogatja a multiprocesszoros működést / kialakítást, nem rendelkezik a többprocesszoros működéshez szükséges elemekkel.

A TurboSPARC 3,0 millió tranzisztort tartalmaz, lapkamérete 11,5 × 11,5 mm, lapkaterülete 132,25 mm².[2] A Fujitsu gyártotta saját CS-60ALE eljárásával, ami egy 0,35 µm-es négy fémezési rétegű CMOS (CMOS) folyamat.[2] A csipek 416 golyós plasztik BGA (PBGA) tokozásba kerültek. Tápfeszültsége 3,3 V, maximális disszipációja 9 W.

Jegyzetek szerkesztés

Fordítás szerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben a TurboSPARC című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források szerkesztés

További információk szerkesztés

  • Fujitsu Microelectronics, Inc. (30 September 1996). Fujitsu Microelectronics' New TurboSPARC Processor Sets New Performance Level For Low-End, Mid-Range Workstations. Press release.
  • Gwennap, Linley (18 November 1996). "TurboSPARC Offers Low-End Upgrade". Microprocessor Report, pp. 14–16.

Kapcsolódó szócikkek szerkesztés