Szybka Alpha

DEC poinformował ostatnio o skonstruowaniu procesora, który przetwarza dane z szybkością 1 mld operacji/s. Wiadomomość ta potwierdza tezę, że DEC może się pochwalić doskonałymi inżynierami, ale bardzo słabymi menedżerami. I gdyby dział handlowy tej firmy pracował równie efektywnie co biura konstrukcyjne, to DEC odnosiłby na rynku znacznie większe sukcesy.

DEC poinformował ostatnio o skonstruowaniu procesora, który przetwarza dane z szybkością 1 mld operacji/s. Wiadomomość ta potwierdza tezę, że DEC może się pochwalić doskonałymi inżynierami, ale bardzo słabymi menedżerami. I gdyby dział handlowy tej firmy pracował równie efektywnie co biura konstrukcyjne, to DEC odnosiłby na rynku znacznie większe sukcesy.

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

Jeśli sukces firmy zależałby tylko od spraw technicznych, to wystarczającym gwarantem jego osiągnięcia byłby bezsprzecznie procesor Alpha. DEC zaprezentował 7 września br. kolejną wersję tego procesora o nazwie AXP 21164, który taktowany jest zegarem 300 MHz i wykonuje 1,2 mld operacji/s. Układ wyprodukowany przy użyciu technologii 0,5 mikrona, pracuje kilka razy szybciej, niż procesory Pentium, PowerPC czy SPARC. Pamiętać też należy, że szybkość ta może jeszcze ulec zwiększeniu, gdyż DEC mógłby już podjąć się 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, a będący jego integralną częścią system PAL (Privileged Architecture Library - zestaw standardowych podprogramów) przejmuje na siebie obowiązek wykonywania podstawowych funkcji systemu operacyjnego: przełączanie kontekstów, obsługa systemu przerwań czy zarządzanie pamięcią.

Funkcje te realizowane są przez oprogramowanie towarzyszące procesorowi, które można zawsze zmienić. Dlatego procesor może pracować w różnych systemach operacyjnych i rozwiązaniach sprzętowych. Kod podprogramów systemu PAL ładowany jest do pamięci RAM komputera z układu PROM. Tak więc dostosowanie procesora do konkretnego systemu operacyjnego wiąże się tylko ze zmianą układu PROM. Jest to o wiele prostszy sposób, niż poddawanie całego systemu operacyjnego konwersji. DEC 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 mu cztery instrukcje w jednym takcie zegara (Pentium wykonuje tylko dwie instrukcje). 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. Piszę 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 może obsługiwać przestrzeń adresową o długości 1 TB. Układy 32-bitowe mogą zaadresować pamięć o pojemności 4 GB.

* Przetwarzanie równoległe:

Układ przystosowany jest do pracy w środowisku wieloprocesorowym. Dzięki bardzo dużej przepustowości wewnętrznych magistral danych. Jest to wąskie gardło wielu procesorów typu RISC, które w związku z tym mogą pracować mogą dlatego tylko w grupie co najwyżej czterech procesorów.

* Operowanie na dwóch różnych tablicach rejestrów:

Rejestry obsługujące operacje stało i zmiennoprzecinkowe tworzą często jeden wspólny 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 one jak najbliżej komunikujących się z nimi sumatorami czy układami mnożenia. Współpracujące z procesorem Alpha kompilatory wykorzystują te opcje i dlatego pracują bardzo szybko.

Nie są to jedyne nowatorskie rozwiązania zastosowane przy konstruowaniu nowego procesora Alpha i będą one na pewno powielane w przyszłości przez innych producentów układów RISC. Budowane na ich bazie komputery VAX będą więc na wskroś nowoczesnymi systemami.

Co wcale nie znaczy, że procesor ten odniesie sukces. Może on stać się przykładem doskonałego rozwiązania technicznego, które przegrywa z innymi technologiami, a to za sprawą błędów organizacyjnych i handlowych, popełnianych przez firmę. Niezależnie jednak od ostatecznego wyniku tej rywalizacji, Alpha pozostanie procesorem, który wyznacza nowe kierunki rozwoju układów technologii RISC.


TOP 200