SPARC: Разлика между версии

|Битове=64-bit (32 → 64)|Отворен хардуер=Да, без заплащане на роялти.}}'''SPARC''' ('''S'''calable '''P'''rocessor '''ARC'''hitecture) – е [[РИСК архитектура|RISC]] командна архитектура (instruction set architecture - – ISA), разработена през средата на 1985 година от компанията [[Sun Microsystems]].

„SPARC“ е регистрирана [[търговска марка]] на „SPARC International, Inc.“, организация основана през 1989 г., за да представи „SPARC“ архитектурата, да отговаря за търговската марка „SPARC“ и да извършва [[изпитателни тестове]]. Оригиналната [[32-битова]] „SPARC“ архитектура първоначално била конструирана и използвана в „[[Sun-4]]“ работна станция и сървърна система, заменила предишната "„[[Sun-3]]"“ система, базирана на процесорите от серия „[[Motorola 68000]]“. По-късно „SPARC“ процесорите били използвани в „[[SMP]]“ и „[[CC-NUMA]]“ сървъри, произведени от „[[Сън Майкросистъмс|Sun]]“, „[[Solbourne]]“, „[[Фуджицу|Fujitsu]]“ и други компании, и впоследствие проектирани за [[64-битови]] системи.

„SPARC International“ е създадена с цел „SPARC“ архитектурата да се разработва като "„[[свободен хардуер]]"“, да се привлекат повече производители, които да съдействат за дизайна на архитектурата. Право за извършване на такава дейност е било дадено на няколко компании, измежду които „[[Texas Instruments]]“, „[[Atmel]]“, „[[Cypress Semiconductor]]“ и „Fujitsu“. Като резултат от дейността на SPARC International, SPARC архитектурата придобива статут на непатентован "свободен„свободен хардуер"хардуер“, с право на имплементиране без заплащане на роялти.

Най-актуални варианти на СПАРК процесорите са  следните модели произведени от „Fujitsu“: 34-ядрения [[SPARC64 XIfx]] (2.2 GHz, 1.1 терафлопс) лансиран през 2015 г. и използван в суперкомпютъра PRIMEHPC FX100; 16-ядрения SPARC64 X+ (3.2 GHz), произведен през 2014 г.  През 2015 г. е произведен и 32-ядрения [[SPARC M7]] (4.133 GHz) от [[Оракъл (корпорация)|Оракъл Корпорация]]. 

== Характеристики ==

От името СПАРК (англ. „SPARC“) буквата “S“ е съкращение от „Scalable“ (бълг. „мащабируем“). Това е така, защото SPARC спецификацията позволява имплементация, както на малки вградени процесори, така и на големи сървърни процесори, всички споделящи едно и също ядро с набор от инструкции. Един от архитектурните параметри, който може да намаля или да се увеличава, е броя на „прозорците от регистри“. Този брой може да варира от 3 до 32. Например при избор на 32 броя, ще се получи максимална ефективност на [[Стек на извикване|стека]], а при избор на 3 броя ще се намали, както цената, така и сложността на дизайна.

При "SPARC„SPARC версия 8"8“, регистрационния файл за [[плаваща запетая]] придобива 16 регистри за [[Формат с двойна точност|двойна точност]]. Всеки от тях може да бъде използван като регистър с два единично-прецизни регистри, осигуряващ 32 регистри с [[Формат с единична точност|единична точност]]. Една двойка от четно-нечетни числа от двойно-прецизен регистър може да се използва като четири-ядрен регистър за прецизност, като по този начин позволява 8 регистри с [[Формат с четвъртична точност|четвъртична точност]]. "SPARC„SPARC версия 9"9“ добавя още 16 регистри с двойна точност (които също могат да бъдат достъпни като 8 регистри с [[Формат с четвъртична прецизност|четвъртична точност]]), такива регистри обаче не могат да бъдат достъпни, както от единично-прецизните регистри. От 2004 година нито един SPARC процесор не имплементира операции с четворна прецизност.

Характерна е употребата на [[Таг (метаданни)|тагове]] (маркери) при инструкциите за умножение и деление, като по този начин се проверява дали крайните битове на двете операнди са нула. Ако това условие е неистина, докладва се "препълване„препълване на стека"стека“. Това е от полза при имплементирането на [[ML]], [[Lisp (език за програмиране)|Lisp]] и други подобни езици, които могат да използват формат за маркиране на числа.

[[Порядък|Порядъкът]]ът на една 32-битовата "SPARC„SPARC V8"V8“ архитектура е от тип "„[[big-endian]]"“ (от старши към младши). В 64-битовата "SPARC„SPARC V9"V9“ архитектурата са имплементирани също инструкции от тип "big„big-endian"endian“, но при достъпа до паметта може да се приложи както "big„big-endian"endian“, така и "„[[little-endian]]"“ (от младши към старши) формат.

== История ==

SPARC архитектурата е изградена на основата на три версии. Първата публикувана версия е 32-битовата "SPARC„SPARC Version 7 (V7)"“, през 1986 година. "SPARC„SPARC Версия 8 (V8)"“, подобрена характеристика на SPARC за изграждането на компютърните системи, е издадена през 1990 г. Основните разлики между "V7"„V7“ и "V8"„V8“ са добавянето на  инструкции за умножение и деление, промяна на точността на аритметиката с плаваща запетая от 80-битова към 128-битова точност. "SPARC„SPARC V8"V8“ служи като основа за "IEEE„IEEE Standard 1754-1994" – 1994“, "[[Institute of Electrical and Electronics Engineers|IEEE"]] стандарт за 32-битова микропроцесорна архитектура.

"SPARC„SPARC Версия 9 (V9)"“, 64-битова версия на SPARC архитектурата, е публикувана от SPARC International през 1993 г. Тя е разработена от Комитета за изграждане на компютърни системи SPARC, състоящ се от [[Amdahl Corporation]], [[Fujitsu]], [[ICL]], [[LSI Logic]], [[Matsushita]], [[Philips]], [[Ross Technology]], [[Сън Майкросистъмс|Sun Microsystems]] и [[Texas Instruments]]. Всички последващи спецификации на SPARC архитектурата се придържат към основната спецификация на "SPARC„SPARC V9"V9“ ("SPARC„SPARC V9 Level 1"1“).

През 2002 г. е издадена съвместно разработената от Fujitsu и Sun "SPARC„SPARC ''Joint Programming Specification 1"1“'' (JPS1), която описва процесорни функции, имплементирани в процесорите и на двете компании. Първите процесори, съответстващи на JPS1 били UltraSPARC III от Sun и SPARC64 V от Fujitsu. Функционалности, които не покриват JPS1 са документирани за всеки процесор в "Implementation„Implementation Supplements"-Supplements“ – добавки и изпълнения.

В края на 2003 г. е реализиран JPS2 - – за многоядрени процесори. Първите процесори, съответстващи на JPS2 били UltraSPARC IV от Sun и SPARC64 VI от Fujitsu.

В началото на 2006, Sun лансират разширена спецификация за изграждане на компютърните системи – - "UltraSPARC„UltraSPARC Architecture 2005"2005“. Тя включва не само не-привилегировани и повечето от привилегированите части на "SPARC„SPARC V9"V9“, но и всички изграждащи ги разширения, разработени чрез производството на процесорите UltraSPARC III, IV, IV +, както и разширения "СMT"„СMT“ започващи с изпълнението на UltraSPARC T1:

През октомвриАвгуст, 20152012 г., Oracle лансиратCorporation "SPARCиздават M7"нова -спецификация, първият процесор базиран на новата "Oracle„Oracle SPARC Architecture 2015"2011“, спецификация.която Тазиосвен версияцялостна включваактуализация добавя VIS 43 набор от инструкции, разширения и разширения„hyperprivileged“ режим към спецификацията от 2007 г.

! Име

! Модел

! abbr="Frequency" | Честота (MHz)

! abbr="Architecture" | Версия

! Година

! abbr="Process" | Технология

! abbr="Transistors" | Транзистори (милиони)

! abbr="Size" | Размер

! Брой входно/изходни пинове

! abbr="Power" | Мощност (W)

! abbr="Voltage" | Волтаж (V)

! abbr="Data cache" | L1 кеш

! abbr="L2 Cache" | L2 кеш

! abbr="L3 Cache" | L3 кеш

|14.28–40||V7||1987–19921987 – 1992||1×1=1||800–1300||~0.1–1.8||--||160–256||--||--||colspan="2"|0–128||--||--

|33–60||V8||1992||1×1=1||800||3.1||--||293||14.3||5||16||20||0–20480 – 2048||--

|66–108||V8E||1992||1×1=1||--||--||--||144, 176||--||2.5/3.3–5.0 V, 2.5–35 – 3.3 V||1, 2, 8, 16||1, 2, 8, 16||--||--

|40–90||V8||1993||1×1=1||500||1.5||--||--||--||5?||0||8||128–256128 – 256||--

|90–125||V8||1994||1×1=1||400||1.5||--||--||--||3.3||0||8||128–256128 – 256||--

|75–90||V8||1994||1×1=1||800||3.1||299||--||16||--||16||20||1024–20481024 – 2048||--

|125–166||V8||1995||1×1=1||350||1.5||--||--||--||3.3||0||8||512–1024512 – 1024||--

|143–167||V9||1995||1×1=1||470||3.8||315||521||30||3.3||16||16||512–1024512 – 1024||--

|200||V9||1998||1×1=1||420||5.2||265||521||--||3.3||16||16||512–1024512 – 1024||--

|400–500||V9||1999||1×1=1||180 Al||--||--||370||13||1.5–15 – 1.7||16||16||256||--

!UltraSPARC "RK"„RK“ ([[Rock processor|Rock]])

|2667–30002667 – 3000||JPS2|| 2010 ||2×4=8||65||-||-||-||160||-||64×4||64×4||12288||--

|125–1500125 – 1500||V8E|| 2010 ||1×1=1||32||-||-||-||???||-||???||???||???||???

|2850–30002850 – 3000||OSA2011|| 2011 ||8×8=64||40||855||403||?||240||?||16×8||16×8||128×8||4096

|3200–37003200 – 3700||OSA2011 / HPC-ACE||2014||2×16=32||28||2990||600||1500||392||?||64×16||64×16||24M||--

! Име

! Модел

! abbr="Frequency" | Честота (MHz)

! abbr="Architecture" | Версия

! Година

! abbr="Process" | Технология

! abbr="Transistors" | Транзистори (милиони)

! abbr="Size" | Размер

! Брой входно/изходни пинове

! abbr="Power" | Мощност (W)

! abbr="Voltage" | Волтаж (V)

! abbr="Data cache" | L1 кеш

! abbr="L2 Cache" | L2 кеш

! abbr="L3 Cache" | L3 кеш

През октомври, 2015 г., Oracle обявяват "Linux„Linux за референтна платформа SPARC"SPARC“.