Sun SPARC
thumb|SUN SPARCstation 4 mit Mozilla unter CDE
Die SPARC-Architektur (Scalable Processor ARChitecture) ist eine Mikroprozessor-Architektur, die von der Firma Sun Microsystems ab 1985 entwickelt und ab 1987 vermarktet wurde. SPARC-Prozessoren sind hauptsächlich in den Produkten von Sun zu finden. Daneben gibt es noch andere Hersteller, wie zum Beispiel Fujitsu Siemens Computers.
Sun war zum Zeitpunkt der Entwicklung bereits der größte Hersteller von Workstations mit dem Betriebssystem Unix. Mit dem SPARC-Prozessor wollte die Firma, wie damals viele Hersteller von Workstations, eine RISC-Prozessorarchitektur schaffen, die die Motorola 68020 Prozessoren ablösen und für viele Jahre konkurrenzfähig bleiben sollte. Die Prozessoren wurden von anderen Herstellern wie Texas Instruments oder Fujitsu gefertigt.
Sun brachte viele Workstations mit SPARC-Prozessoren heraus. Neben SunOS bzw. Solaris können auf SPARC-Systemen auch Linux oder die modernen BSD-Varianten eingesetzt werden. 1995 wurde die ursprüngliche 32-Bit-Architektur auf 64-Bit erweitert und unter dem Namen UltraSparc vermarktet. Diese Architektur hat neben zusätzlichen Einheiten eine tiefere Pipeline und einige einfache SIMD-Befehle (Visual Instruction Set VIS). Der Ultrasparc-Standard hat bisher vier Hauptversionen, die derzeit aktuelle Version ist UltraSparc IV.
Herausragende Eigenschaften der Architektur ist ein Registerfile, das ursprünglich aus 128 32-Bit-Registern bestand. Die CPU kann nur auf einen Teil davon, normalerweise 32, direkt zugreifen. 24 davon sieht die CPU in einem Fenster, das per Software verschoben werden kann. Dadurch können Argumente und Ergebnisse von Unterprogrammen ohne Umkopieren von Registern durch Verschieben des Fensters übergeben werden.
Die Fließkommaeinheit kann als 32 32-Bit-Register mit einfacher Genauigkeit, 16 64-Bit-Register mit doppelter Genauigkeit oder 8 128-Bit-Register mit vierfacher Genauigkeit verwendet werden.
Die derzeit aktuellen Versionen sind 32-Bit V8 und 64-Bit V9. Eine einfache Version eines SPARC-Prozessors namens LEON-1 in der Hardware-Beschreibungssprache VHDL ist von der ESA frei erhältlich.
Modelle
Verschiende Implementationen der SPARC Architektur, unter anderem Sun's erfolgreicher SuperSPARC und UltraSPARC-I.
| SPARC Mikroprozessor Spezifikation | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Modell | Frequenz [Mhz] | Architektur Version | Jahr | Prozess [µm] | Transistoren [Millionen] | Kernabmessung [mm²] | IO Pins | Aufnahme [W] | Spannung [V] | Dcache [k] | Icache [k] | Scache [k] |
| microSPARC I | 50 | V8 | 1992 | 0,8 | 0,8 | 225 | 288 | 2,5 | 5 | 4 | 2 | kein |
| SuperSPARC I | 33-65 | V8 | 1992 | 0,8 | 3,1 | 256 | 293 | 14,3 | 5 | 16 | 20 | 1024 |
| microSPARC II | 60-125 | V8 | 1992 | 0,5 | 2,3 | 233 | 321 | 5 | 3,3 | 8 | 16 | kein |
| SuperSPARC II | 75-90 | V8 | 1994 | 0,8 | 3,1 | 299 | -- | 16 | -- | 16 | 20 | 2048 |
| TurboSPARC | 170-180 | V8 | 1995 | -- | -- | -- | -- | -- | -- | 16 | 16 | 512 |
| UltraSPARC I | 140-200 | V9 | 1995 | 0,5 | 5,2 | 315 | 521 | 30 | 3,3 | 16 | 16 | 1024 |
| UltraSPARC II | 250-480 | V9 | 1997 | 0,25 | 5,4 | 156 | 521 | 21 | 3,3 | 16 | 16 | 8192 |
| UltraSPARC IIi | 270-480 | V9 | 1998 | 0,25 | 5,4 | 148 | 370 | 17,6 | 1,7 | 16 | 16 | 2048 |
| UltraSPARC IIe | 400-500 | V9 | 2000 | 0,18 | 5,4 | -- | 370 | 13 | 1,7 | 16 | 16 | 256 |
| UltraSPARC III | 600-1200 | V9 | 2001 | 0,13 | 29 | 330 | 1368 | 53 | 1,6 | 64 | 32 | 8192 |
| UltraSPARC IIIi | 1064-1600 | V9 | 2003 | 0,13 | 87,5 | 206 | 959 | 52 | 1,3 | 64 | 32 | 16384 |
| UltraSPARC IV | 1050-1350 | V9 | 2004 | 0,13 | 66 | 356 | 1368 | 108 | 1,35 | 64 | 32 | 16384 |
Weblinks
- Sparc International
- LEON-1-VHDL-Modell
- SPARC-Prozessoren: Bilder und Beschreibungen auf cpu-collection.de