PowerPC - микропроцессорная RISC-архитектура

якщо відповідна можливість або використовувалася не дуже часто в кодах прикладних програм, або була ізольована в бібліотечних програмах, які можна просто замінити.

POWERPC 601

Перший мікропроцесор POWERPC, POWERPC 601, в даний час випускається як компанією IBM, так і компанією Motorola. Він є процесором середнього класу і призначений для використання в настільних обчислювальних системах малої і середньої вартості. Він був розроблений як перехідна модель від архітектури POWER до архітектури POWERPC і реалізує можливості обох архітектури. При цьому двійкові коди RS/6000 виконуються на нім без змін, що дало додатковий час розробникам компіляторів для освоєння архітектури POWERPC, а також розробникам прикладних систем, які повинні перекомпілювати свої програми, щоб повністю використовувати можливості архітектури POWERPC.

Процесор 601 базувався на однокристальному процесорі IBM, який був розроблений до моменту створення альянсу трьох провідних фірм. Але в порівнянні зі своїм попередником, POWERPC 601 зазнав серйозні зміни у бік підвищення продуктивності і зниження вартості. Наприклад, в його склад було включено складніший пристрій переходів, розширені можливостями мультипроцесорної роботи, включаючи інтерфейс шини високопродуктивного процесора 88110 компаній Motorola. У Power 601 реалізована суперскалярна обробка, що дозволяє видавати на виконання в кожному такті 3 команди, можливо не в порядку їх розташування в програмному коді.

Процесор POWERPC 603

POWERPC 603 є першим мікропроцесором в сімействі POWERPC, який повністю підтримує архітектуру POWERPC (малюнок 5. 20). Він включає п'ять функціональних пристроїв: пристрій переходів, цілочисельний пристрій, пристрій плаваючої крапки, пристрій завантаження/запису і пристрій системних регістрів, а також дві, розташованих на кристалі кеш-пам'яті для команд і даних, ємкістю по 8 Кбайт. Оскільки POWERPC 603 - суперскалярний мікропроцесор, він може видавати в ці виконавчі пристрої і завершувати виконання до трьох команд в кожному такті. Для збільшення продуктивності POWERPC 603 допускає позачергове виконання команд

Крім того він забезпечує програмовані режими зниження споживаної потужності, які дають розробникам систем гнучкість реалізації різних технологій управління живленням.

При обробці в процесорі команди розподіляються по п'яти виконавчих пристроях в заданому програмою порядку. Якщо відсутні залежності по операндах, виконання відбувається негайно. Цілочисельний пристрій виконують більшість команд за один такт. Пристрій плаваючої крапки має конвеєрну організацію і виконує операції з плаваючою крапкою як з одинарною, так і з подвійною точністю. Команди умовних переходів обробляється в пристрої переходів. Якщо умови переходу доступні, то рішення про напрям переходу ухвалюється негайно, інакше виконання подальших команд продовжується по припущенню (спекулятивно). Команди, що модифікують стан регістрів управління процесором, виконуються пристроєм системних регістрів. Нарешті, пересилки даних між кеш-пам'яттю даних, з одного боку, і регістрами загального призначення і регістрами плаваючої крапки, з іншого боку, обробляються пристроєм завантаження/запису.  

Мал. 5. 20. Блок-схема процесора Power РС 603

У разі промаху при зверненні до кеш-пам'яті, звернення до основної пам'яті здійснюється за допомогою 64-бітової високопродуктивної шини, подібній шині мікропроцесора MC88110. Для максимізації пропускної спроможності і, як наслідок, збільшення загальної продуктивності кеш-пам'ять взаємодіє з основною пам'яттю головним чином за допомогою групових операцій, які дозволяють заповнити рядок кеш-пам'яті за одну транзакцію.

Після закінчення виконання команди у виконавчому пристрої її результати прямують в

1 2 3 4 5 6 7

Похожие работы