logo
А_К_5-2

5.12 Процессоры alpha

Процессор ALPHA создан компанией Digital Equipment Corporation (DEC), стоявшей у истоков многих инноваций в IT-индустрии и разработавшей легендарные компьютеры PDP-11 и VAX.

Первой в семействе ALPHA появилась модель 21064, выпущенная в 1992 г. При максимальной тактовой частоте 200 МГц это был 64-х разрядный RISC-процессор с кэш-памятью 64 Кбайта и очень производительным FPU, имел конвейерную архитектуру и эффективные средства организации SMP (Symmetric Multy-Processing).

В 1994 г. фирмой DEC был представлен новый процессор – ALPHA-21164, выполненный по технологии 0,5 мк и работающий частоте 266 МГц.

Это процессор с суперскалярной архитектурой, способный обрабатывать до 4-х инструкций за цикл. Он объединяет в себе КЭШ данных и КЭШ команд первого уровня, а также высокопроизводительную и объемную КЭШ-память второго уровня. Процессор использует 128-ми битовый интерфейс для доступа к памяти, а также имеет возможность подключения КЭША третьего уровня (рис. 5.17).

ALPHA-21164 состоит из пяти независимых функциональных блоков:

Модификация этого процессора – ALPHA 21164РС – спроектирован для приложений WINDOWS NT как альтернатива высокопроизво-дительным РС. Это первый чип, который содержит набор инструкций Digital Semiconductor MVI (Monitor Video Instructions – предшественник ММХ).

Новый процессор ALPHA-21264 750 МГЦ (1997 г.) имеет несколько усовершенствований, которые делают его вдвое производительней своего предшественника.

Процессор содержит 6 конвейеров для обработки данных и поддерживает 256-ти битовый интерфейс с памятью, что дает ему возможность осуществлять выборку до 4-х команд за один машинный такт. Модель 21264 обладает усовершенствованными средствами предсказания ветвлений (вероятность правильного предсказания 95%), а также свойством Out-of-Order, что предполагает способность процессора выполнять команды вне их очередности. ALPHA-21264 использует 160 целочисленных регистров и 72 – с плавающей точкой и способен работать с 80-тью командами одновременно. Наличие инструкций MVI (впервые реализованных в процессоре 21164) позволяет в реальном времени не только декодировать динамичные изображения (MPEG-2) но и кодировать без внешних специализированных устройств.

Компания DEC уже несколько лет является составной частью более крупной Compaq, усилиями которой процессор ALPHA удерживал лидерство по производительности более 10 лет в конце прошлого века. После слияния компаний Hewlett-Packard и Compaq основные лицензии на процессор ALPHA стали интеллектуальной собственностью совместного проекта Intel - Hewlett-Packard по разработке новых поколений процессоров семейства ITANIUM.