Реферат: Основные платформы ЭВМ

"Смогут ли системы IBM работать с ОС System 7? - спрашивает Рэндэл Джуйсто (Randal Giusto), аналитик из компании BIS Strategic Decisions (Норвелл, шт. Массачусетс). - Если это возможно, то такая договоренность, безусловно, в интересах как конечных пользователей, так и независимых поставщиков программных средств". "Единая стратегия будет большим благом, - считает Рич Дэвис (Rich Davis), консультант по техническим вопросам компании Pacific Bell (Сакраменто, шт. Калифорния). - Мы имеем дело с организациями, часть которых использует системы Apple, а другие - машины с MS-DOS. Возможно, что они придут к одной и той же промежуточной платформе". Дэвис сообщил, что его фирма интересуется работами IBM по проекту PowerPC, рассчитывая сопоставить этот процессор по критерию цена/производительность с Pentium. Питер Хатсук (Pieter Hartsook), редактор бюллетеня "The Hartsook Letter", полагает, что компании Apple следовало бы создать платформу, которая позволяла бы применять ОС System 7 на машинах IBM. "Им необходимо исключить продукты Microsoft из состава PowerPC-платформы, - заметил Хатсук. - Уже имеется платформа Intel". В области программного обеспечения вскоре может быть сделан решающий шаг вперед. По имеющимся сведениям, в настоящее время между Apple и IBM ведутся переговоры о предоставлении фирмой IBM лицензии на свое микроядро WorkPlace OS компании Apple, которая затем дополнит его оболочкой, включающей ее собственный интерфейс и служебные программы. "В последнее время IBM и Apple вели длительные переговоры и не только о платформе Prep, но и о программном обеспечении, - сообщил один из источников, близких к переговорам. - Они поняли, что нужны друг другу". Переговоры между партнерами по PowerPC-альянсу, включая компанию Motorola, проходили, мягко говоря, не в очень дружеской атмосфере, в частности вновь в этом году создалась тупиковая ситуация, что заставило Apple временно покинуть стол переговоров. Для обозревателей это не было неожиданностью. Представитель Apple заявил: "Мы продолжаем вести с IBM переговоры о дополнении эталонной PowerPC-платформы особенностями, свойственными Macintosh, и передовыми технологиями с целью создать новое определение ПК". Он добавил, что Apple, как и было объявлено в прошлом году, заменит в системах следующего поколения Power Macintosh шинную архитектуру Nubus на архитектуру PCI, предусмотренную в платформе Рrep. Если Apple успеет захватить значительную долю рынка системами Power Macintosh прежде чем IBM займет его часть собственными PowerPC-системами, то компания может добиться за столом переговоров некоторых компромиссов в отношении архитектуры.

"Я полагаю, что IBM будет непросто продвинуть PowerPC-системы во все секторы рынка, за исключением систем для крупных предприятий, где Apple в конечном итоге потребуется помощь, - сказал Вилл Захманн (Will Zachmann), президент компании Canopus Research (Дуксбери, шт. Массачусетс). - Но настольные системы Apple сможет продавать в больших количествах без особых хлопот".

Кроме того, разрабатывается мостовое устройство, которое позволит использовать настольные PowerPC-системы обеих компаний. Хатсук заметил, что необходимость быстрого выхода на рынок может подтолкнуть Apple в качестве кратковременного решения перенести ОС System 7 на первые PowerPC-системы IBM.

Платформа Hewlett-Packard

Архитектура Hewlett-Packard PA-RISC не случайно пользуется славой одной из самых совершенных вычислительных платформ - многие идеи, которые сегодня воспринимаются как нечто само собой разумеющееся, впервые были реализованы именно в процессрах HP.

Первоначально перед проектировщиками PA-RISC стояла задача разработать универсальную архитектуру, которая будет охватывать три основных семейства изделий HP: бизнес-компьютеры HP3000, высокопроизводительные серверы и рабочие станции серии HP9000, а также контроллеры HP1000. Эффективность выполнения операций с плавающей точкой поначалу не слишком беспокоила создателей PA-RISC (тогда этот проект носил кодовое название Spectrum; наименование Precision Architecture, HP-PA, или просто PA, он получил несколько позже). Однако впоследствии эволюция этой архитектуры пошла по иному пути, и сегодня PA-RISC пользуется репутацией одной из самых совершенных вычислительных платформ.

Очевидно, что разработать систему, которая будет обладать высоким быстродействием при выполнении вычислений с плавающей точкой, - задача далеко не тривиальная. На ее решение пока не замахивалась даже Intel, предпочитая совершенствовать функциональные модули выполнения целочисленных операций (один из самых наглядных тому примеров - технология MMX). Кстати, даже при беглом знакомстве с PA-RISC становится очевидно, как много ее особенностей переняли разработчики Intel, создававшие Pentium Pro и Pentium II, - это и большой (до 1 Мбайт) кэш первого уровня, и многокристальная конструкция, при которой кэш функционирует на тактовой частоте процессора, и предиктивное исполнение команд программы (с изменением порядка их следования).

Первым процессором с архитектурой PA-RISC считается PA-7100. Этот ЦП был выполнен по многокристальной технологии, где кэш-память была вынесена за пределы основного кристалла. Такое решение позволило значительно увеличить ее емкость, однако усложнило технологию производства ЦП. Тактовая частота PA-7100, который изготавливался по 0,8-мкм технологии, составляла 125 МГц, на кристалле размером 14x14 мм было размещено 850 тыс. транзисторов. Производительность PA-7150 достигала 136 SPECint92 и 201 SPECfp92.

Несколько позже был выпущен процессор PA-7100LC в нескольких вариантах, рассчитанных на тактовые частоты 60, 80 и 100 МГц, а затем - PA-7200, который изготавливался по 0,5-технологии мкм и содержал уже 1,3 млн. транзисторов при практически неизменной площади кристалла (14x15 мм). Первым процессором PA-RISC, в котором все компоненты процессора были расположены на одном кристалле, стал ЦП PA-7300LC.

В марте 1995 г. был анонсирован процессор PA-8000/. Это последний процессор, в котором "глобально" была изменена архитектура PA-RISC. Несмотря на то что совсем недавно появились процессоры PA-8200 и PA 8500, ЦП PA-9000 мы уже не увидим - в планах HP после PA-8500 следует Merced - 64-разрядный процессор, проектируемый фирмой HP совместно с Intel.

В то же время, PA-8000 - это первый полностью 64-разрядный процессор семейства PA-RISC. Последующие модели - PA-8200 и PA-8500 - в основном развивают его функциональную схему. Значительная производительность процессоров семейства PA-8x00 объясняется прежде всего высокой степенью параллелизма, изначально заложенного в их конструкцию.

Их архитектура предусматривает наличие большого числа исполнительных устройств: два АЛУ, выполняющих целочисленные операции, два устройства для сдвига и слияния данных, два для умножения и сложения чисел с плавающей точкой, два для деления и вычисления квадратного корня и два для загрузки и записи.

Как уже говорилось, в известных пределах ЦП PA-8000 способны выполнять команды не в их "естественном" порядке, а так, как их сгруппировали блоки управления загрузкой отдельных устройств. В каждом такте процессора могут выполняться до четырех команд, которые затем поступают в 56-строчный буфер переупорядочивания, IRB. Он позволяет избежать ситуации, когда основные функциональные устройства процессора оказываются незагруженными. IRB состоит из двух блоков по 28 строк каждый; в одном буферизуются команды, предназначенные для целочисленных блоков или устройств вычислений с плавающей точкой, а в другом - команды загрузки регистров/записи в память. ЦП способен одновременно анализировать все команды, содержащиеся в буфере переупорядочивания, и в каждом такте подавать до четырех готовых для выполнения команд на входы соответствующих АЛУ. Процессоры PA-8000 содержат полный набор средств выполнения 64-разрядных операций, включая адресную арифметику, а также арифметику с фиксированной и плавающей точкой.

В РА-8000 используются сразу два метода предсказания условных переходов: статический, основанный на неких "известных" процессору правилах, и динамический, основанный на анализе таблицы истории переходов BHT (Branch History Table).

Отличительной особенностью PA-RISC всегда считался большой кэш, в PA-8000 его емкость составляет 0,5 Мбайт для команд и 1 Мбайт для данных. Доступ к двум банкам кэша производится через буфер переупорядочивания адресов (ARB). Поступающие в него адреса, которые были вычислены модулями сумматора адресов, располагаются в соответствии с заранее известными приоритетами, а затем передаются в заданное АЛУ.

Еще одна интересная особенность процессоров PA-8x00 - наличие Multimedia Acceleration Extension (MAX), специального подмножества команд, предназначенного для повышения производительности при выполнении мультимедиа-программ (нужно оговориться, что HP вкладывает в этот термин несколько иной смысл - это не столько аудио- или видеоклипы, а любая информация, которой присущ некий внутренний порядок, позволяющий упростить ее обработку, например, матрицы).

Кристалл PA-8000 изготовлен по 0,5-мкм CMOS-технологии, напряжение питания составляет 3,3 В, а тактовая частота - 180 МГц.

Процессор PA-8200, анонсированный в конце 1996 г., отличается прежде всего более высокой тактовой частотой (от 200 МГц). Кроме того, в два раза увеличилась емкость кэш-памяти команд и данных (до 2 Мбайт), емкости буферов TLB (с 96 до 120 строк) и BHT (c 256 до 1024). В результате внесенных в PA-8200 изменений удастся повысить производительность приложений на 35-75% (эти и нижеследующие оценки производительности относятся к тактовой частоте 220 МГц).

ЦП PA-8500 - самый новый в семействе PA-RISC. Этот ЦП изготавливается по 0,25-мкм, технологии что позволило увеличить тактовую частоту и емкость кэш-ОЗУ первого уровня.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13