Alpha

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee suorittimia. Sanan muita merkityksiä on erillisellä täsmennyssivulla.
DEC Alpha -prosessori

Alpha AXP (myös DEC Alpha tai pelkkä Alpha) on Digital Equipment Corporationin 1990-luvulla kehittämä RISC-suoritinarkkitehtuuri, joka suunniteltiin VAX-arkkitehtuurin seuraajaksi DEC:n työasema- ja palvelinkoneisiin. DEC:n UNIX- ja VMS -koneiden lisäksi Alphaa käytettiin useimmissa Crayn 1990-luvun supertietokoneissa. Alpha kilpaili myös X86-arkkitehtuurin kanssa työasemissa.

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alpha-suorittimet olivat ilmestymisensä aikaan vuonna 1992 maailman nopeimpia mikroprosessoreita. Ne olivat alusta alkaen 64-bittisiä ja voimakkaasti käskytasolla rinnakkaistavia, ja ne toimivat suhteellisen korkealla kellotaajuudella: esimerkiksi ensimmäinen Alpha-suoritin, 21064 (joka esiteltiin marraskuussa 1992) oli tarkoitettu käytettäväksi 200 MHz taajuudella[1], kun Intelin nopein suoritin tuolloin oli 66 MHz:n i486. Alphaa pidettiinkin merkittävimpänä haastajana Intelin suorittimille. Vuonna 1999 Alpha ylitti ensimmäisenä suorittimena 1 GHz:n kellotaajuuden haamurajan.[2]

Windows NT 4.0 käännettiin Alphalle ja DEC valmisti suorittimen pohjalta halpoja PC:n korvaajaksi tarkoitettuja tietokoneita, kuten DEC Multian. Laitteet eivät kuitenkaan menestyneet, koska suorittimet eivät emuloineet X86-koodia kovin nopeasti.

DEC:n ja Intelin välillä oli myös pitkä oikeudenkäynti patenteista. Syksyllä 1997 yhtiöt päätyivät sopimukseen, jonka mukaan ne ristiinlisensoivat patenttinsa ja Intel ostaa DEC:n Alphoja valmistavan Fab 6 -tehtaan. Yhdysvaltain kilpailuviranomaiset kuitenkin puuttuivat kauppaan ja pakottivat DEC:n lisensoimaan Alphan tekniikan muille yrityksille (esimerkiksi Samsung Electronicsille, AMD:lle ja IBM:lle). DEC:lle jäi Alphan tuotekehitys, lisensointi ja sertifiointi ilman omaa valmistuskapasiteettia.

PC-valmistaja Compaq osti DEC:n vuonna 1998 ja Hewlett-Packard puolestaan Compaqin vuonna 2002. HP lopetti Alphan kehittämisen ja markkinoinnin kuten se teki myös oman PA-RISC-suorittimensa suhteen, tarkoituksenaan siirtyä HP:n ja Intelin kehittämään IA-64- tai Itanium-prosessoriarkkitehtuuriin. Suuri osa Alphan tekniikasta siirrettiin Intelille.[3] Monet Alphaa kehittäneistä insinööreistä siirtyivät AMD:lle. Alphan peruja olivat AMD Athlon E6:n väylä sekä monisäikeistys, joka otettiin käyttöön myös Pentium 4:ssa ja AMD Opteronissa.[4]

Viimeiset Alpha-suorittimet julkaistiin vuosina 2003 (21364 eli EV7) ja 2004 (1,3 GHz:n EV7z).[5]

Alpha-prosessorimallit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • 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 sukupolven alpha. Perustuu samaan prosessoriytimeen kuin EV6, mutta uudisti väylärakenteen täysin. Sisältää 8-kanavaisen RDRAM-muistiohjaimen, integroidun L2-välimuistin ja nopeat linkit prosessorin yhteenkytkemiseksi.

Käskykannan ominaisuuksia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Alphaa pidetäänkenen mukaan? yhtenä siisteimmistä suoritinarkkitehtuureista. Siinä ei ole juurikaan käytetty oikoteitä hyvän suorituskyvyn saamiseksi vain suorittimen kullakin versiolla, vaan käskykanta on suunniteltu alusta lähtien myös tulevaisuuden suorittimille hyvin sopivaksi.

Esimerkki Alphasta poisjätetyistä oikoteistä on viivästetty hyppy, joka löytyy kaikista muista saman aikakauden RISC-suorittimista. Tehokkaammilla suorittimilla hyppyä pitää viivästää enemmän, ja viiveen määrä on aina kompromissi, joka hidastaa hitaampia suorittimia ja tekee nopeammista suorittimista vaikeampia toteuttaa. Alphassa osa haarautumisista voidaan välttää hyppykäskyjen tavoin ehdollisella move-käskyllä (cmov).

Alphassa on 32 yleiskäyttöistä sekä 32 liukulukurekisteriä. Liukulukuyksiköllä on VAX-yhteensopivuustila.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]