小型機(jī)的CPU
小型機(jī)的CPU
小型機(jī)的CPU不同與普通PC服務(wù)器,通常都采用專用的CPU(中央處理器)。主要有以下幾類:
??? 1.?PowerPC處理器
??? 二十世紀(jì)九十年代,IBM、Apple和Motorola公司開發(fā)PowerPC芯片成功,并制造出基于PowerPC的多處理器計算機(jī)。PowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)是可伸縮性好、方便靈活。第一代PowerPC采用0.6微米的生產(chǎn)工藝,晶體管的集成度達(dá)到單芯片300萬個。
??? 1998年,銅芯片問世,開創(chuàng)了一個新的歷史紀(jì)元。2000年,IBM開始大批推出采用銅芯片的產(chǎn)品,如RS/6000的X80系列產(chǎn)品。銅技術(shù)取代了已經(jīng)沿用了30年的鋁技術(shù),使硅芯片多CPU的生產(chǎn)工藝達(dá)到了0.20微米的水平,單芯片集成2億個晶體管,大大提高了運(yùn)算性能。而1.8V的低電壓操作(原為2.5V)大大降低了芯片的功耗,容易散熱,從而大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
??? 2.?SPARC處理器
??? 1987年,SUN和TI公司合作開發(fā)了RISC微處理器——SPARC。SPARC微處理器最突出的特點(diǎn)就是它的可擴(kuò)展性,這是業(yè)界出現(xiàn)的第一款有可擴(kuò)展性功能的微處理。SPARC的推出為SUN贏得了高端微處理器市場的領(lǐng)先地位。
??? 1999年6月,UltraSPARC Ⅲ首次亮相。它采用先進(jìn)的0.18微米工藝制造,全部采用64位結(jié)構(gòu)和VIS指令集,時鐘頻率從600MHz起,可用于高達(dá)1000個處理器協(xié)同工作的系統(tǒng)上。UltraSPARC Ⅲ和Solaris操作系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了百分之百的二進(jìn)制兼容,完全支持客戶的軟件投資,得到眾多的獨(dú)立軟件供應(yīng)商的支持。
??? 在64位UltraSPARC Ⅲ處理器方面,SUN公司主要有3個系列。首先是可擴(kuò)展式s系列,主要用于高性能、易擴(kuò)展的多處理器系統(tǒng)。目前UltraSPARC Ⅲs的頻率已經(jīng)達(dá)到750MHz。還有UltraSPARC Ⅳs和UltraSPARC Ⅴs等型號。其中UltraSPARC Ⅳs的頻率為1GHz,UltraSPARC Ⅴs則為1.5GHz。其次是集成式 i系列,它將多種系統(tǒng)功能集成在一個處理器上,為單處理器系統(tǒng)提供了更高的效益。已經(jīng)推出的UltraSPARC Ⅲ i的頻率達(dá)到700MHz,未來的UltraSPARC Ⅳi的頻率將達(dá)到1GHz。
??? 3.?PA-RISC處理器
??? HP公司的RISC芯片PA-RISC于1986年問世。第一款芯片的型號為PA-8000,主頻為180MHz,后來陸續(xù)推出PA—8200、PA-8500和PA-8600等型號。HP公司開發(fā)的64位微處理器PA-8700于2001年上半年正式投入服務(wù)器和工作站的使用。這種新型處理器的設(shè)計主頻達(dá)到800MHz以上。PA-8700使用的工藝是0.18微米SOI銅CMOS工藝,采用7層銅導(dǎo)體互連,芯片上的高速成緩存達(dá)到2.25MB,比PA-8600增加了50%。
??? HP公司還將推出PA-8800和PA-8900處理器,其主頻分別達(dá)到1GHz和1.2GHz。RA-RISC同時也是IA-64的基礎(chǔ)。在未來的IA-64芯片中,會繼續(xù)保持許多PA-RISC芯片的重要特性,包括PA-RISC的虛擬存儲架構(gòu)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、浮點(diǎn)運(yùn)算、多媒體和圖形加速等。
??? 4.?MIPS處理器
??? MIPS技術(shù)公司是一家設(shè)計制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商,在RISC處理器方面占有重要地位。1984年,MIPS計算機(jī)公司成立。1992年,SGI收購了MIPS計算機(jī)公司。1998年,MIPS脫離SGI,成為MIPS技術(shù)公司。
MIPS公司設(shè)計RISC處理器始于二十世紀(jì)八十年代初,1986年推出R2000處理器,1988年推R3000處理器,1991年推出第一款64位商用微處器R4000。之后又陸續(xù)推出R8000(于1994年)、R10000(于1996年)和R12000(于1997年)等型號。
??? 隨后,MIPS公司的戰(zhàn)略發(fā)生變化,把重點(diǎn)放在嵌入式系統(tǒng)。1999年,MIPS公司發(fā)布MIPS32和MIPS64架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),為未來MIPS處理器的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。新的架構(gòu)集成了所有原來NIPS指令集,并且增加了許多更強(qiáng)大的功能。MIPS公司陸續(xù)開發(fā)了高性能、低功耗的32位處理器內(nèi)核(core)MIPS324Kc與高性能64位處理器內(nèi)核MIPS64 5Kc。2000年,MIPS公司發(fā)布了針對MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc處理器內(nèi)核。
??? 5.?COMPAQ的Alpha處理器(hp)
??? Alpha處理器最早由DEC公司設(shè)計制造,在Compaq公司收購DEC之后,Alpha處理器繼續(xù)得到發(fā)展,并且應(yīng)用于許多高檔的Compaq服務(wù)器上。自1995年開始開發(fā)了21164芯片,那時的工藝為0.5mm,主頻為200MHz。1998年,推出新型號21264,當(dāng)時的主頻是600MHz。目前較新的21264芯片主頻達(dá)到1GHz,工藝為0.18mm。在該芯片具有完善的指令預(yù)測能力和很高的存儲系統(tǒng)帶寬(超過1GB/s),并且其中增加了處理視頻信息的功能,其多媒體處理能力得到了增強(qiáng)。
??? 21264芯片保持了Alpha處理器可以運(yùn)行多種操作系統(tǒng)的特點(diǎn),其中包括Tru64UNIX、OpenVMS和Linux等,而在這些系統(tǒng)中,已經(jīng)有許多成熟的應(yīng)用程序,這也是Alpha處理器的一個優(yōu)勢。
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