Semin
Semin á á rio rio Processadores Processadores SUN SPARC
SUN SPARC
Arquitetura
Arquitetura e Organizae Organizaçãoção de Processadoresde Processadores Aluno
Aluno: Paulo R. V. Piber: Paulo R. V. Piber Prof. Dr.
Prof. Dr. FlFlááviovio WagnerWagner
Sum Sum á á rio rio
Introdu Introdu ç ç ão ão
Caracter Caracter í í sticas sticas
Conjunto Conjunto de de Instru Instru ç ç ões ões
Evolu Evolu ç ç ão ão
Exemplos Exemplos
Referências Referências
Introdu
Introdu ç ç ão ão
SPARC (Scalalable Processor ARChitecture )
– arquitetura aberta, baseada em RISC (Reduced Instruction Set Computer )
SPARC foi criada nos laboratórios da Sun Microsystems Inc, baseado na pioneira
pesquisa da Universidade da Califórnia em
Berkeley sobre arquitetura RISC.
Caracter
Caracter í í sticas sticas
SPARC é SPARC é uma uma arquitetura arquitetura RISC de 32 bits RISC de 32 bits com pipeline;
com pipeline;
É uma arquitetura orientada a registrador, ou seja, as únicas instruções que fazem referência à memória são as instruções de
load , store , prefetch e load store ;
Caracter
Caracter í í sticas sticas
Reconhece Reconhece três três formatos formatos para para dados: dados:
– – Inteiro Inteiro com com sinal sinal (8, 16, 32 e 64 bits); (8, 16, 32 e 64 bits);
– – Inteiro Inteiro sem sem sinal sinal (8, 16, 32 e 64 bits); (8, 16, 32 e 64 bits);
– – Ponto Ponto flutuante flutuante (32, 64 e 128 bits). (32, 64 e 128 bits).
Registradores
– Propósito geral
De 40 a 520 para IU (r)
32 para FPU (f)
Caracter
Caracter í í sticas sticas
Registradores
– Controle/Status
Unidade de Inteiros
Unidade de Ponto Flutuante
Coprocessador
SPARC faz uso das janelas de registradores. Cada janela possui 24 registros, o número de janelas é dependente da implementação e varia de 2 a 32 janelas.
Acessar uma janela implica em poder trabalhar com
24 registradores.
Caracter
Caracter í í sticas sticas
Conjunto
Conjunto de de Instru Instru ç ç ões ões
Conjunto
Conjunto de de Instru Instru ç ç ões ões
Conjunto
Conjunto de de Instru Instru ç ç ões ões
No SPARC estão definidas 58 instruções Inteiras, 16 de Interface com
coprocessador e 36 de Ponto Flutuante.
Todas as instruções são de 32 bits em 3
formatos básicos.
Evolu
Evolu ç ç ão ão
SPARCserver
SPARCserver®® 600MP, primeiro sistema SPARC600MP, primeiro sistema SPARC--basedbased multiprocessado
multiprocessado SPARC LT
SPARC LT®®, , primeiroprimeiro SPARC-SPARC-based laptopbased laptop 19911991
SPARC Versão 8
SPARC Versão 8 éé publicadapublicada 19901990
Nascimento da SPARC
Nascimento da SPARC InternationalInternational 19891989
SunSun-4/260, -4/260, primeriaprimeria workstationworkstation baseada na arquitetura baseada na arquitetura SPARC.
SPARC.
19871987
Sun/FujitsuSun/Fujitsu implementa o primeiro processador implementa o primeiro processador SPARC
SPARC®®
SPARC Versão 7
SPARC Versão 7™™ éé publicadapublicada 19861986
David Patterson da UC Berkeley e Bill
David Patterson da UC Berkeley e Bill JoyJoy dada SunSun Microsystems
Microsystems comecomeçam a desenvolver a arquitetura çam a desenvolver a arquitetura SPARC
SPARC 19841984
Evolu
Evolu ç ç ão ão
Processador
Processador UltraSPARCUltraSPARC®® II Processador SPARC64
Processador SPARC64®® Processador
Processador SPARCletSPARClet®® 19951995
Processador
Processador SuperSPARCSuperSPARC®® IIII Padrão IEEE 1754
Padrão IEEE 1754--1994 1994 éé publicadopublicado ft SPARC
ft SPARC®® computador tolerante a falhas.computador tolerante a falhas.
19941994
Processador
Processador HyperSPARCHyperSPARC®® SPARC Versão 9
SPARC Versão 9™™ éé publicadapublicada 19931993
SuperSPARC
SuperSPARC®® I, primeiro processador SPARC I, primeiro processador SPARC superescalar
superescalar Processador
Processador SPARCliteSPARClite®® Laptop
Laptop SPARCbook®SPARCbook® SPARCard
SPARCard®® upgradeupgrade para PCspara PCs 19921992
Evolu
Evolu ç ç ão ão
SPARCblade
SPARCblade™™ computador em uma placa de alta computador em uma placa de alta confiabilidade para aplica
confiabilidade para aplicaçções de telecomunicaões de telecomunicações ções Laptop
Laptop GENIALstationGENIALstation Processador
Processador SPARC64SPARC64®® V V 20022002
Processador
Processador UltraSPARCUltraSPARC®® IIIIII Processador SPARC64
Processador SPARC64®® IV IV 20012001
Servidor SPARC STAR Servidor SPARC STAR®® 20002000
Processador
Processador UltraSPARCUltraSPARC®® IIII 19971997
Processador
Processador TurboSPARC®TurboSPARC® 19961996
Evolu
Evolu ç ç ão ão
Processador
Processador UltraSPARCUltraSPARC IVIV Processador
Processador UltraSPARCUltraSPARC T1T1 Sun's Sun's OpenSPARCOpenSPARC™™
Fujitsu
Fujitsu's SPARC64 VI's SPARC64 VI
Processador LEON3 VHDL/V8 Processador LEON3 VHDL/V8 20052005
Processador
Processador UltraSPARCUltraSPARC IVIV 20042004
Processador
Processador LEON2 VHDL/V8LEON2 VHDL/V8 SPARCLE
SPARCLE ™™ Laptop computerLaptop computer Processador
Processador UltraSPARCUltraSPARC IIIiIIIi 20032003
Exemplos Exemplos
Fujitsu Fujitsu SPARClite SPARClite MB86831 MB86831
– – Freq Freq üência: 80 MHz ü ência: 80 MHz – – Alimenta Alimenta ç ç ão: 3.3 V ão: 3.3 V
– – L1 L1 Cache Cache : 4KB instru : 4KB instru ç ç ões +2 KB dados ões +2 KB dados
Sun Sun Microsystems Microsystems microSPARC microSPARC II STP 1012 II STP 1012
– – Freq Freq üência: 70 MHz ü ência: 70 MHz – – Tensão: 3.3 V Tensão: 3.3 V
– – L1 L1 Cache Cache : 8+16 KB : 8+16 KB
Exemplos Exemplos
SunSun MicrosystemsMicrosystems SuperSPARCSuperSPARC TMX390Z50GF-TMX390Z50GF-40 40
–– FreqüFreqüência: 40 MHzência: 40 MHz –– AlimentaçAlimentação: 5 Vão: 5 V
–– L1 CacheL1 Cache: 16 +20 KB: 16 +20 KB –– L2 CacheL2 Cache: 2MB: 2MB
SunSun MicrosystemsMicrosystems SuperSPARCSuperSPARC II STP 1021APGAII STP 1021APGA
–– FreqüFreqüência: 85 MHzência: 85 MHz –– AlimentaçAlimentação: 5 Vão: 5 V
–– L1 L1 CacheCache: 16 +20 KB: 16 +20 KB –– L2 CacheL2 Cache: 1 : 1 -- 2MB2MB
Processador Leon VHDL da GAISLER RESEARCHProcessador Leon VHDL da GAISLER RESEARCH
–– FreqFreqüüência: 100 MHzência: 100 MHz
–– CacheCache de dados e instruçde dados e instruções separadasões separadas –– PipelinePipeline de 5 estde 5 estágioságios
Exemplos Exemplos
Diagrama em Blocos do Processador MB86831 da FujitsuMB86831 da Fujitsu
Exemplos Exemplos
Diagrama em Blocos do Processador LeonLeon-2-2
Referências Referências
• Sun Microsystems Documentation Center em
http://www.sun.com/documentation/. Acessado em mai. 2006.
• SPARC International, Inc. Disponível em
<http://www.sparc.org/history.html>. Acessado em jun. 2006.
• CPU Collection. Disponível em http://http://www.cpu-
collection.de/?tn=1&l0=cl&l1=SPARC. Acessado em jun. 2006.
• LEON2 Processor User’s Manual. Version 1.0.30, GAISLER RESEARCH. July 2005.
• The SPARC Architecture Manual. SPARC International Inc. Version 8.
USA, 1992.
• W. Stallings, Computer Organization & Architecture 5th edition, Prentice Hall, 2000.
