Sun UltraSPARC II kırmığı

SPARC (Scalable Processor Architecture, Ölçeklenebilir İşlemci Mimarisi), Sun Microsystems tarafından geliştirilen bir indirgenmiş buyruk kümeli işlemci mimarisidir. Mimariyi tanımlayan el kitabına göre SPARC 1985'te Sun Microsystems'te biçimlendirilmiş ve Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley'de 1980 ile 1982 arasında geliştirilen RISC I ve RISC II tasarımlarına dayandırılmıştır. Belirtimlerin sahipliği 1989'da, mimariyi yöneten bağımsız ve kâr amacı gütmeyen SPARC International kuruluşuna devredilmiştir.

Kökeni

SPARC, Berkeley'deki RISC I ve RISC II projelerinin ticari ucudur. Mimarinin kendi el kitabı, SPARC'ın Berkeley tasarımlarına dayandığını ve Berkeley'de öncülüğü yapılan yazmaç penceresi düzenini benimsediğini belirtir. Mimariyi kullanan ilk ürün ailesi Sun'ın 1987'de tanıttığı Sun-4 bilgisayarlarıdır; şirketin o yıla ait tanıtım kitapçığı, Sun-4/200 serisinin gücünü 32 bitlik yeni bir indirgenmiş buyruk kümeli mikroişlemci mimarisinden aldığını yazar.

Yazmaç penceresi

Mimarinin ayırt edici özelliği yazmaç penceresi düzenidir. El kitabına göre Berkeley tasarımlarında öncülüğü yapılan bu düzen, derleyicilerin yazılmasını kolaylaştırır ve öteki indirgenmiş buyruk kümeli mimarilere göre bellekten okuma ile belleğe yazma buyruklarının sayısını belirgin biçimde azaltır. SPARC bu düzeni Berkeley makinelerinden farklı bir biçimde kullanır. Berkeley tasarımlarında pencere yönetimi yordam çağrısı ve dönüşü buyruklarına bağlıyken SPARC'ta bu iş ayrı buyruklarla (SAVE ve RESTORE) yapılır; el kitabı bunun derleyiciye yazmaç ataması konusunda daha geniş bir alan bıraktığını belirtir.

Sürümler

Mimarinin üç büyük sürümü vardır. Sürüm 7 (V7) 32 bitliktir ve mimari 1987'de duyurulmuştur. Sürüm 8 (V8) SPARC International tarafından yayımlanmış, basılı baskısı 1992'de çıkmıştır. V8 ile birlikte tamsayı çarpma ve bölme işlemleri donanıma girmiştir; el kitabı SMUL, UMUL, SDIV ve UDIV buyruklarının sürüm 8'de yeni olduğunu, sahadaki kimi SPARC sistemlerinin bu buyrukları yazılımla öykündüğünü yazar. Aynı sürümle dört duyarlıklı kayan nokta buyrukları da eklenmiştir.

Sürüm 9 (V9) mimariyi 64 bite taşımıştır. El kitabı, bütün tamsayı yazmaçlarının 32 bitten 64 bite genişletildiğini ve 64 bitlik değerleri doğrudan işleyen yeni buyrukların eklendiğini belirtir; buna karşın 64 bitlik SPARC-V9 işlemcilerinin 32 bitlik V8 için derlenmiş programları çalıştırabileceğini de yazar.

Standartlaşma

SPARC belirtimlerinin sahipliği 1989'da Sun Microsystems'ten SPARC International'a geçmiştir. Kuruluş, mimariyi yöneten bağımsız ve kâr amacı gütmeyen bir örgüttür; mimariyle ilgili teknik bilgiyi ücretsiz ve telif ücreti almadan yayımlar, belirtimleri isteyen kişi ve kuruluşlara lisanslar.

Buyruk kümesi IEEE tarafından da standart olarak yayımlanmıştır. IEEE Std 1754-1994 adlı 32 bitlik bir mikroişlemci mimarisi için IEEE standardı, 17 Mart 1994'te kurul onayından geçmiş ve 14 Nisan 1995'te yayımlanmıştır; standart 15 Ocak 2001'de geri çekilmiş olup bugün yürürlükte değildir. IEEE'nin kayıt sayfası standardın adında ya da özetinde SPARC'ı anmaz; standardın SPARC buyruk kümesi olduğunu belirten kaynak SPARC International'dır.

Açık kaynak

Sun, UltraSPARC T1 işlemcisinin tasarımını açık kaynak olarak yayımlama niyetini Aralık 2005'te duyurmuştur. Tasarım Mart 2006'da OpenSPARC T1 adıyla yayımlanmıştır; şirketin duyurusuna göre yayımlananlar arasında tasarımın Verilog ile yazılmış kaynağı, doğrulama takımı, benzetim modelleri, buyruk kümesi belirtimi ve Solaris benzetim görüntüleri yer alır. Oracle'ın belgesine göre ardılı OpenSPARC T2 de 2008 başında açık kaynak olarak yayımlanmıştır.

Kaynağın tamamı tek bir lisansla dağıtılmaz. Oracle'ın sayfası kaynağın çoğunluğunun GNU Genel Kamu Lisansı ile yayımlandığını belirtir; lisansın sürüm 2 olduğu Oracle'ın lisans metninden görülür.

Oracle dönemi

Oracle, Sun Microsystems'i satın almış ve birleşme 26 Ocak 2010'da tamamlanmıştır; Sun pay sahipleri hisse başına 9,50 dolar almıştır. Oracle bu tarihten sonra mimariyi kendi işlemci kuşaklarıyla sürdürmüştür. Şirketin mimari belgesi, SPARC T3'ü 2010, T4'ü 2011, M7 ile T7'yi 2015 yılında ilk gerçeklendikleri işlemciler olarak gösterir.

Fujitsu işlemcileri

Fujitsu, SPARC V9 mimarisine dayanan SPARC64 adlı bir işlemci ailesi geliştirmiştir; şirketin kendi dergisine göre ailenin geliştirilmesine 1990'larda başlanmıştır. Bu ailenin bir üyesi olan SPARC64 VIIIfx, RIKEN ile Fujitsu'nun ortak geliştirdiği K computer süper bilgisayarı için üretilmiştir. Sekiz çekirdekli bu işlemci 45 nm CMOS süreciyle üretilmiş, 2 GHz'de 128 GFLOPS tepe başarımına 58 watt güç tüketimiyle ulaşmıştır. Fujitsu, bilimsel hesaplama için SPARC V9 mimarisini HPC-ACE adlı uzantılarla genişletmiştir.

K computer'ın ardılı olan Fugaku süper bilgisayarı ise SPARC tabanlı değildir. RIKEN'in kendi belgesine göre Fugaku'nun işlemcisi Armv8.2-A SVE buyruk kümesini kullanır.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ a b c d e f "The SPARC Architecture Manual, Version 8" (PDF) (İngilizce). SPARC International. 1992. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. Arşivlenmesi gereken bağlantıya sahip kaynak şablonu içeren maddeler (link)
  2. ^ a b c "FAQ" (İngilizce). SPARC International. 23 Eylül 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. 
  3. ^ "Sun-4/200 Series Brochure" (İngilizce). Sun Microsystems. 1987. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. Arşivlenmesi gereken bağlantıya sahip kaynak şablonu içeren maddeler (link)
  4. ^ a b "The SPARC Architecture Manual, Version 9" (PDF) (İngilizce). SPARC International. 1994. 16 Ağustos 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. 
  5. ^ "IEEE 1754-1994: IEEE Standard for a 32-bit Microprocessor Architecture" (İngilizce). IEEE. 22 Eylül 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. 
  6. ^ "Sun Microsystems Marks New Era in Network Computing with Breakthrough CoolThreads Technology" (İngilizce). Sun Microsystems. 6 Aralık 2005. 31 Aralık 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. 
  7. ^ "Sun Microsystems Expands Community for SPARC With Release of UltraSPARC T1 Processor Design Under Free, GNU GPL Open Source License" (İngilizce). Sun Microsystems. 21 Mart 2006. 30 Aralık 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. 
  8. ^ "About OpenSPARC" (İngilizce). Oracle. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. Arşivlenmesi gereken bağlantıya sahip kaynak şablonu içeren maddeler (link)
  9. ^ "OpenSPARC T1" (İngilizce). Oracle. 22 Eylül 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. 
  10. ^ "Form 8-K" (İngilizce). Sun Microsystems, Inc., ABD Sermaye Piyasası Kurulu. 26 Ocak 2010. 23 Eylül 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. 
  11. ^ "Oracle SPARC Architecture 2015" (PDF) (İngilizce). Oracle. 23 Eylül 2026 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. 
  12. ^ Maruyama, Takumi; Motokurumada, Tsuyoshi; Morita, Kuniki; Aoki, Naozumi (Nisan 2011). "Past, Present, and Future of SPARC64 Processors". FUJITSU Scientific & Technical Journal (İngilizce). 47 (2). ss. 130-135. 
  13. ^ Yoshida, Toshio; Hondo, Mikio; Kan, Ryuji; Sugizaki, Go (Temmuz 2012). "SPARC64 VIIIfx: CPU for the K computer". FUJITSU Scientific & Technical Journal (İngilizce). 48 (3). ss. 274-279. 
  14. ^ "About Fugaku" (İngilizce). RIKEN Hesaplamalı Bilim Merkezi. Erişim tarihi: 23 Eylül 2026. Arşivlenmesi gereken bağlantıya sahip kaynak şablonu içeren maddeler (link)