PA-RISC - PA-RISC

PA-RISC (HP / PA)
Logo PA-RISC.png
Návrhář Hewlett Packard
Bity 64bitové (32 → 64)
Představený 1986 (1996 PA-RISC 2.0)
Verze 2,0 (1996)
Design RISC
Kódování Pevný
Větvení Porovnávat a větvit
Endianness Velký
Rozšíření Rozšíření multimediální akcelerace (MAX), MAX-2
Otevřeno Ne
Registry
Obecný účel 32
Plovoucí bod 32 64bitových (16 64bitových v PA-RISC 1.0)
Mikroprocesor HP PA-RISC 7300LC
HP 9000 C110 PA-RISC stanice bootování systému Debian GNU / Linux

PA-RISC je architektura instrukční sady (ISA) vyvinutá společností Hewlett-Packard . Jak název napovídá, jedná se o architekturu počítače se sníženou instrukční sadou (RISC), kde PA znamená Precision Architecture . Návrh je také označován jako HP / PA pro architekturu Hewlett Packard Precision Architecture .

Architektura byla představena 26. února 1986, kdy byly uvedeny na trh počítače HP 3000 Series 930 a HP 9000 Model 840 s první implementací TS1.

PA-RISC byl následován Itanium (původně IA-64) ISA, společně vyvinutým společnostmi HP a Intel . Společnost HP přestala prodávat systémy HP 9000 založené na PA-RISC na konci roku 2008, ale podporovala servery s čipy PA-RISC až do roku 2013.

Dějiny

Na konci 80. let společnost HP stavěla čtyři řady počítačů, vše založené na procesorech CISC . Jednou z linek byla řada Vectra založená na procesoru Intel i286 s IBM PC , která byla zahájena v roce 1986. Všechny ostatní byly systémy jiných než Intel . Jedním z nich byla pracovní stanice HP Series 300 na bázi Motorola 68000 , další řada technických pracovních stanic řady 200 založená na designu čipu na bázi vlastního křemíku na safíru (SOS), 16bitová klasická řada HP 3000 na bázi SOS a nakonec HP Minipočítače řady 9000 500 , založené na vlastním (16 a 32bitovém) mikroprocesoru FOCUS .

Precision Architecture je výsledkem toho, co bylo v Hewlett-Packard známé jako program Spectrum . Společnost HP plánovala použít Spectrum k přesunu všech svých strojů nekompatibilních s PC do jedné rodiny procesorů RISC.

Práce na architektuře Precision Architecture v laboratořích HP Laboratories začaly počátkem roku 1982 a definovaly sadu instrukcí a systém virtuální paměti. První implementace TTL byla zahájena v dubnu 1983, simulace procesoru proběhla v roce 1983 a kompletní procesor byl dodán vývojářům softwaru v Červenec 1984. Následovaly prototypy systémů. V roce 1985 byly vyrobeny „laboratorní prototypy“ a v roce 1986 prototypy produktů.

První procesory byly představeny v produktech v průběhu roku 1986. Má třicet dva 32bitové celočíselné registry a šestnáct 64bitových registrů s plovoucí desetinnou čárkou. Počet registrů s plovoucí desetinnou čárkou se ve verzi 1.1 zdvojnásobil na 32, jakmile se ukázalo, že 16 bylo nedostatečných a omezených výkonů. Mezi architekty byli Allen Baum, Hans Jeans, Michael J. Mahon, Ruby Bei-Loh Lee , Russel Kao, Steve Muchnick , Terrence C. Miller, David Fotland a William S. Worley.

První implementací byla TS1, centrální procesorová jednotka postavená z diskrétních tranzistor – tranzistorových logických zařízení ( 74F TTL ). Pozdější implementace byly vícečipové VLSI designy vyrobené v procesech NMOS (NS1 a NS2) a CMOS (CS1 a PCX). Poprvé byly použity v nové sérii strojů HP 3000 na konci 80. let - v modelech 930 a 950, běžně známých v té době jako systémy Spectrum, které dostaly název ve vývojových laboratořích. Tyto stroje běžely MPE-XL . Stroje HP 9000 byly brzy upgradovány také s procesorem PA-RISC, na kterém byla spuštěna verze HP-UX systému UNIX .

Mezi další operační systémy portované na architekturu PA-RISC patří Linux , OpenBSD , NetBSD a NeXTSTEP .

Zajímavým aspektem řady PA-RISC je, že většina jejích generací nemá mezipaměť úrovně 2 . Místo toho se používají velké mezipaměti úrovně 1, dříve jako samostatné čipy propojené sběrnicí a nyní integrované na čipu. Pouze cache PA-7100LC a PA-7300LC mají L2 cache. Další novinkou PA-RISC je přidání vektorových instrukcí ( SIMD ) ve formě MAX , které byly poprvé představeny na PA-7100LC.

Precision RISC Organization , průmyslová skupina vedená společností HP, byla založena v roce 1992 za účelem podpory architektury PA-RISC. Členové zahrnovali Konvexní , Hitachi , Hughes letadla , Mitsubishi , NEC , OKI , Prime , Stratus , Yokogawa , červených cihel Software a Allegro Consultants, Inc. .

ISA byla v roce 1996 rozšířena na 64 bitů, přičemž tato revize byla pojmenována PA-RISC 2.0. PA-RISC 2.0 také přidal fúzované multiply-add instrukce, které pomáhají určitým algoritmům s plovoucí desetinnou čárkou, a rozšíření MAX-2 SIMD, které poskytuje instrukce pro akceleraci multimediálních aplikací. První implementací PA-RISC 2.0 byl PA-8000 , který byl představen v lednu 1996.

Specifikace CPU

Modelka    Marketingový název Rok Frekvence [MHz] Paměťová sběrnice [MB / s] Proces [μm] Tranzistory [miliony] Velikost matrice [mm²] Výkon [W] Dcache [kB] Icache [kB] L2 cache [MB] JE Poznámky
TS-1 ? 1986 8 ? ? - - ? ? ? - 1.0
CS-1 ? 1987 8 ? 1.6 0,164 72,93 1 - 0,25 - 1.0
NS-1 ? 1987 25/30 ? 1.5 0,144 70,56 ? ? ? - 1.0
NS-2 ? 1989 27,5 / 30 ? 1.5 0,183 196 27 512 512 - 1.0
PCX ? 1990 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.0
PCX-S PA-7000 1991 66 ? 1.0 0,58 201.6 ? 256 256 - 1.1a
PCX-T PA-7100 1992 33–100 ? 0,8 0,85 196 ? 2048 1024 - 1.1b
PCX-T PA-7150 1994 125 ? 0,8 0,85 196 ? 2048 1024 - 1.1b
PCX-T ' PA-7200 1994 120 960 0,55 1.26 210 30 1024 2048 - 1.1c
PCX-L PA-7100LC 1994 60–100 ? 0,75 0,9 201.6 7–11 - 1 2 1,1 d
PCX-L2 PA-7300LC 1996 132–180 ? 0,5 9.2 260,1 ? 64 64 0–8 1.1e
PCX-U PA-8000 1996 160–180 960 0,5 3.8 337,68 ? 1024 1024 - 2.0
PCX-U + PA-8200 1997 200–240 960 0,5 3.8 337,68 ? 2048 2048 - 2.0
PCX-W PA-8500 1998 300–440 1920 0,25 140 467 ? 1024 512 - 2.0
PCX-W + PA-8600 2000 360–550 1920 0,25 140 467 ? 1024 512 - 2.0
PCX-W2 PA-8700 (+) 2001 625–875 1920 0,18 186 304 <7,1 @ 1,5 V 1536 768 - 2.0
Mako PA-8800 2003 800–1000 6400 0,13 300 361 ? 768 / jádro 768 / jádro 0 nebo 32 2.0
Shortfin PA-8900 2005 800–1100 6400 0,13 ? ? ? 768 / jádro 768 / jádro 0 nebo 64 2.0

Viz také

Reference

externí odkazy