Реклама:

В 70-х годах во многих университетах была очень популярна операционная система UNIX, но персональные компьютеры не подходили для этой операционной системы, поэтому любителям UNIX приходилось работать на мини-компьютерах с разделением времени, таких как PDP-11 и VAX. Энди Бехтольсхайм (Andy Bechtolsheim), аспирант Стенфордского университета, был очень расстроен тем, что ему приходится посещать компьютерный центр, чтобы работать с UNIX. В 1981 году он разрешил проблему, самостоятельно построив персональную рабочую станцию UNIX из стандартных частей, имеющихся в продаже, и назвал ее SUN-1 (Stanford University Network - сеть Стенфордского университета).

На Бехтольсхайма скоро обратил внимание Винод Косла (Vinod Khosla), 27-летний индиец, который горел желанием годам к 30 стать миллионером и уйти от дел. Косла предложил Бехтольсхайму организовать компанию по производству рабочих станций Sun. Он нанял Скота МакНили (Scott McNealy), другого аспиранта Стэнфордского университета, чтобы тот возглавил производство. Для написания программного обеспечения они наняли Билла Джоя (Bill Joy), основного создателя системы UNIX. В 1982 году они вчетвером основали компанию Sun Microsystems.

Первый компьютер компании, Sun-1, был оснащен процессором Motorola 68020 и имел большой успех, как и последующие модели Sun-2 и Sun-3, также сконструированные с использованием микропроцессоров Motorola. Эти машины были гораздо мощнее, чем другие персональные компьютеры того времени (отсюда и название - "рабочая станция"), и изначально предназначались для работы в сети. Каждая рабочая станция Sun была оснащена сетевым адаптером Ethernet и программным обеспечением TCP/IP для связи с сетью ARPANET, предшественницей Интернета.

В 1987 году компания Sun, которая к тому времени продавала рабочих станций на полмиллиарда долларов в год, решила разработать собственный процессор, основанный на новом революционном проекте калифорнийского университета в Беркли (RISC II). Этот процессор назывался SPARC (Scalable Processor ARCitecture - наращиваемая архитектура процессора). Он был использован при производстве рабочей станции Sun-4. Через некоторое время все рабочие станции компании Sun стали производиться на основе этого процессора.

В отличие от многих других компьютерных компаний, компания Sun решила не заниматься производством процессоров SPARC. Вместо этого она предоставила лицензии на их изготовление нескольким предприятиям, надеясь, что конкуренция между ними повлечет за собой повышение качества продукции и снижение цен. Эти предприятия выпустили несколько разных микросхем, основанных на разных технологиях, работающих с разной скоростью и отличающихся друг от друга по стоимости. Микросхемы назывались MicroSPARC, HyperSPARK, SuperSPARK и TurboSPARK. Мало чем отличаясь друг от друга, все они были совместимы и могли выполнять одни и те же программы, которые не приходилось изменять.

Компания Sun всегда хотела, чтобы разные предприятия поставляли для SPARC составные части и системы. Нужно было построить целую индустрию, только в этом случае можно было конкурировать с компанией Intel, лидирующей на рынке персональных компьютеров. Чтобы завоевать доверие компаний, которые были заинтересованы в производстве процессоров SPARC, но не хотели вкладывать средства в продукцию, угрожающую интересам Intel, компания Sun создала промышленный консорциум SPARC International для руководства развитием будущих версий архитектуры SPARC. Важно различать архитектуру SPARC, которая представляет собой набор команд, и собственно исполнение этих команд. В этой книге мы будем говорить и об общей архитектуре SPARC, и о процессоре, используемом в рабочей станции SPARC (предварительно обсудив процессоры в главах 3 и 4).

Первый компьютер SPARC был 32-разрядным и работал на частоте 36 МГц. Центральный процессор назывался IU (Integer Unit - блок целочисленной арифметики) и был весьма посредственным. У него имелось только три основных формата команд и в общей сложности всего 55 команд. С появлением процессора с плавающей точкой добавилось еще 14 команд. Отметим, что компания Intel начала с 8- и 16-разрядных микросхем (модели 8088, 8086, 80286), а уже потом перешла на 32-разрядные (модель 80386), а компания Sun, в отличие от Intel, сразу начала с 32-разрядных.

Грандиозный перелом в развитии SPARC произошел в 1995 году, когда была разработана 64-разрядная версия (версия 9) с адресами и регистрами по 64 бит. Первой рабочей станцией с такой архитектурой стал процессор UltraSPARC I, вышедший в свет в 1995 году. Он был полностью совместим с 32-разрядными версиями SPARC, хотя сам был 64-разрядным.

В то время как предыдущие машины работали с символьными и числовыми данными и были приспособлены для выполнения программ уровня текстовых процессоров и редакторов электронных таблиц, UltraSPARC с самого начала был предназначен для работы с изображениями, аудио, видео и вообще мультимедиа. Среди нововведений, помимо 64-разрядной архитектуры, появились 23 новые команды, в том числе команды для упаковки и распаковки пикселов из 64-разрядных слов, масштабирования и вращения изображений, перемещения блоков, а также для компрессии и декомпрессии видео в реальном времени. Эти команды назывались VIS (Visual Instruction Set - набор команд для работы с визуальными данными) и предназначались для поддержки мультимедиа. Они были аналогичны ММХ-командам.

Процессор UltraSPARC предназначался для веб-серверов с десятками процессоров и физической памятью до 2 Тбайт (1 терабайт = 1012 байт). Тем не менее некоторые версии UltraSPARC могут использоваться и в ноутбуках.

За UltraSPARC I последовали UltraSPARC II, UltraSPARC III и UltraSPARC IV. Эти модели отличались друг от друга по скорости, и у каждой из них появлялись какие-то новые особенности. Рассуждая об архитектуре SPARC в последующих главах этой книги, мы будем в основном иметь в виду 64-разрядную версию процессора UltraSPARC III Си (версия 9). Модель UltraSPARC IV представляет собой двухпроцессорный комплекс, где два процессора UltraSPARC III размещены на одной микросхеме с общим кэшем. Мы вернемся к этой модели в главе 8, посвященной мультипроцессорным системам.

Pentium 4 || Оглавление || Знакомство с микросхемой 8051