Alpha przoduje

Digital poinformował ostatnio o skonstruowaniu procesora, który przetwarza dane z szybkością 1 mld operacji/s. Wiadomość ta potwierdza tezę, że firma ta może się pochwalić doskonałymi inżynierami, ale niestety ma słabych menedżerów. Gdyby jej dział handlowy pracował równie efektywnie co biura konstrukcyjne, to firma odnosiłby na rynku znacznie większe sukcesy.

Digital poinformował ostatnio o skonstruowaniu procesora, który przetwarza dane z szybkością 1 mld operacji/s. Wiadomość ta potwierdza tezę, że firma ta może się pochwalić doskonałymi inżynierami, ale niestety ma słabych menedżerów. Gdyby jej dział handlowy pracował równie efektywnie co biura konstrukcyjne, to firma odnosiłby na rynku znacznie większe sukcesy.

Dużo winy za taki stan rzeczy spada na pewno na poprzedniego szefa Kena Olsena. I chociaż odszedł on z Digitala blisko dwa lata temu, to nowe kierownictwo nie dopracowało się jeszcze jasnego programu, który prowadziłby do poprawy kondycji firmy. A zależy ona obecnie bardziej niż kiedykolwiek od właściwego marketingu i skutecznej pracy działu handlowego.

Jeśli sukces firmy zależałby tylko od spraw technicznych, to wystarczającym gwarantem jego osiągnięcia byłby bezsprzecznie procesor Alpha. Kolejna wersja tego procesora o nazwie AXP 21164 jest taktowana zegarem 300 MHz i wykonuje 1,2 mld operacji/s. Układ jest produkowany przy użyciu technologii 0,5 mikrona i pracuje kilka razy szybciej niż procesor Pentium, PowerPC czy SPARC. Należy też pamiętać, że szybkość ta może jeszcze ulec zwiększeniu, gdyż Digitala stać na podjęcie produkcji układów w technologii 0,3 mikrona.

Charakterystycznymi cechami procesora AXP2164 są:

* Uniwersalność: przy konstruowaniu procesora nie sugerowano się żadnym konkretnym systemem operacyjnym. Jest to więc układ uniwersalny, którego integralną częścią jest system PAL (Privileged Architecture Library - zestaw standardowych podprogramów). Przejmuje on na siebie zadanie wykonywania podstawowych funkcji systemu operacyjnego, takich jak: przełączanie kontekstów, obsługa systemu przerwań czy zarządzanie pamięcią.

Funkcje te są realizowane przez oprogramowanie towarzyszące procesorowi, które można w każdej chwili wymienić na inne. Dlatego procesor może pracować w środowisku różnych systemów operacyjnych i rozwiązań przętowych. Kod podprogramów systemu PAL jest ładowany do pamięci RAM komputera z układu PROM. Dostosowanie więc procesora do konkretnego systemu operacyjnego wiąże się tylko ze zmianą układu PROM. Jest to o wiele prostszy sposób, niż poddawanie konwersji całego systemu operacyjnego. Digital dostarcza już kody podprogramów PAL przystosowane do współpracy z systemami Windows NT, OpenVMS i OSF/1.

* Wykonywanie wielu instrukcji w jednym takcie zegara: superskalarna architektura układu APX 21164 pozwala wykonywać cztery instrukcje w jednym takcie zegara (Pentium wykonuje tylko dwie). Do wykonywania instrukcji zmiennoprzecinkowych Alpha potrzebuje sześć razy mniej taktów zegara niż Pentium i trzy razy mniej niż PowerPC.

* Pełny, 64-bitowy tryb pracy: procesor Alpha pracuje w rzeczywistym 64-bitowym trybie. Rzeczywistym, gdyż wiele procesorów (np. te firmy HP) operują na słowie o długości 32 bitów, a operacje 64-bitowe wykonywane są przy użyciu różnych sztuczek z zegarem i rejestrami. Alpha obsługiwać może przestrzeń adresową 1 TB. Układy 32-bitowe są zdolne zaadresować pamięć o pojemności 4 GB.

* Przetwarzanie równoległe: układ jest przystosowany do pracy w środowisku wieloprocesorowym. Jest to możliwe dzięki bardzo dużej przepustowości wewnętrznych magistral danych, które są bardzo często wąskim gardłem procesorów typu RISC. To właśnie mała przepustowość tych magistral powoduje, że do tej pory układy te mogły pracować w grupie co najwyżej czterech procesorów.

* Operowanie na dwóch różnych tablicach rejestrów: rejestry obsługujące operacje stało- i zmiennoprzecinkowe tworzą często jeden tandem. Obie te operacje wykonywane są wtedy na jednej tablicy rejestrów, co wiąże się z ich wielokrotnym odczytywaniem i zapisywaniem. W architekturze układu Alpha oba rodzaje rejestrów są wydzielone, a każda grupa rejestrów usytuowana jest w oddzielnych częściach układu, tak aby znajdowały się jak najbliżej komunikujących się z nimi sumatorami czy układami mnożenia. Współpracujące z procesorem Alpha kompilatory wykorzystują to i pracują dlatego bardzo szybko.

Nie są to jedyne nowatorskie rozwiązania zastosowane przy konstruowaniu procesora Alpha. Będą one na pewno powielane w przyszłości przez innych producentów układów RISC. Kolejne wersje komputerów linii VAX staną się więc na wskroś nowoczesnymi systemami. Nie znaczy to wcale, że procesor ten odniesie sukces. Może on stać się przykładem doskonałego rozwiązania technicznego, które przegrywa jednak z innymi technologiami, a to za sprawą błędów organizacyjnych i handlowych popełnianych przez producenta. Niezależnie jednak od ostatecznego wyniku tej rywalizacji Alpha pozostanie procesorem, który wyznacza nowe kierunki rozwoju układów technologii RISC.