Alpha

Wikipedia

AlphaAXP (myös DEC Alpha tai pelkkä Alpha) on Digital Equipment Corporationin kehittämä RISC-suoritinarkkitehtuuri, joka tarkoitettiin etenkin VAX-arkkitehtuurin seuraajaksi DEC:n työasema- ja palvelinkoneisiin.

Alpha-suorittimet olivat ilmestymisensä aikaan vuonna 1992 maailman nopeimpia mikroprosessoreita. Ne olivat alusta alkaen 64-bittisiä ja voimakkaasti käskytasolla rinnakkaistavia, ja niitä pystyi käyttämään aikaansa nähden huomattavan korkealla kellotaajuudella. Esimerkiksi ensimmäinen Alpha-suoritin, 21064, oli tarkoitettu käytettäväksi 200 MHz taajuudella.

Alphaa käytettiin paitsi DEC:n UNIX- ja VMS -koneissa, myös useimmissa Crayn 1990-luvun supertietokoneissa. Alpha yritti myös kilpailla PC-maailman X86-arkkitehtuurin kanssa mutta ei menestynyt kovinkaan hyvin, koska perheen suorittimet eivät pystyneet emuloimaan vanhaa X86-koodia riittävän nopeasti.

Alpha on nyt väistymässä IA-64:n tieltä. Viimeisin Alpha-suoritin (21364 eli EV7) julkistettiin vuonna 2003, ja DEC:n jäännökset nykyisin omistava Hewlett-Packard aikoo tuoda markkinoille tulevaisuudessa vielä yhden Alpha-suorittimen nimeltä EV7z.

[muokkaa] Alpha-prosessorimallit

• 21064(EV4) 2 liukuhihnaa, 128-bittinen väylä.
• 21064A(EV45) 21064 valmistettuna uudemmalla valmistustekniikalla, suurempi kellotaajuus
• 21066 halvempi versio 21264A-prosessorista. 64-bittinen väylä
• 21164(EV5) toisen sukupolven alpha. 4 liukuhihnaa, 8+8 kiB L1-välimuisti, 96 kiB L2-välimuisti piirillä
• 21164A(EV56) 21164 valmistettuna uudemmalla valmistustekniikalla, suurempi kellotaajuus
• 21164PC halvempi versio 21164-prosessorista. Sisäinen L2-välimuisti poistettu, L1-datavälimuisti suurennettu 16 kibitavuun.
• 21264(EV6) kolmannen sukupolven alpha. 4+2 liukuhihnaa, käskyjen uudelleenjärjestely. vain 64+64 kiB L1-välimuisti piirillä, iso ulkoinen L2 prosessorikortilla
• 21264A(EV67) 21264 valmistettuna uudemmalla valmistustekniikalla, suurempi kellotaajuus
• 21264B(EV68) 21264 valmistettuna vielä uudemmalla valmistustekniikalla, suurempi kellotaajuus
• 21264E 21264B prosessoripiirille integroidulla L2-välimuistilla
• 21364(EV7) neljännen sulkupolven alpha. Perustuu samaan prosessoriytimeen kuin EV6, mutta uudisti väylärakenteen täysin. Sisältää 8-kanavaisen RDRAM-muistiohjaimen, integroidun L2-välimuistin ja nopeat linkit prosessorin yhteenkytkemiseksi.

[muokkaa] Käskykannan ominaisuuksia

Alphaa pidetään eräänä siistimmistä prosessoriarkkitehtuureista. Siinä ei ole oikeastaan mitään ominaisuuksia, jotka olisivat suunniteltu "oikotienä onneen" hyvän suorituskyvyn saamiseksi vain juuri sillä prosessorin versiolla, vaan käskykanta suunniteltiin alusta lähtien sopivaksi hyvin myös tulevaisuuden prosessoreille.

Eräs tällainen ominaisuus on esimerkiksi viivästetty hyppy, joka löytyy kaikista muista saman aikakauden RISC-prosessoreista. Alphasta se on jätetty pois, koska tajuttiin että tehokkaammilla prosessoreilla hyppyä pitäisi viivästää aina enemmän ja mikä tahansa valittu viivästysmäärä on kompromissi joka hidastaa hitaampia prosessoreita ja tekee nopeammista prosessoreista vaikeampia toteuttaa.

Oikeastaan ainoa kummallisuus alphan käskykannassa on sen liukulukuyksikön VAX-yhteensopivuustila, mutta tämä ei sinänsä vaikuta prosessorin yleiseen rakenteeseen vaan näkyy vain liukulukuyksikön sisällä.

Alphassa on 32 yleiskäyttöistä sekä 32 liukulukurekisteriä.

Alphassa hyppykäskyjen lisäksi myös move-käsky voi olla ehdollinen(cmov). Tämän avulla voidaan välttyä joiltain haarautumisilta.