UltraSPARC T2

معالج UltraSPARC T2 من شركة Sun Microsystems هو معالج متعدد النوى ومتعدد الخيوط . وهو عضو في عائلة SPARC ، وخليفة معالج UltraSPARC T1 . يُشار إلى الشريحة أحيانًا باسمها الرمزي Niagara 2. بدأت شركة Sun ببيع الخوادم المزودة بمعالج T2 في أكتوبر 2007.

يُعدّ T2 معالجًا تجاريًا مشتقًا من سلسلة معالجات UltraSPARC ، مُصممًا خصيصًا لأحمال العمل على الإنترنت في أجهزة الكمبيوتر والتخزين والشبكات. يتوفر هذا المعالج، المُصنّع بتقنية 65 نانومتر ، بثمانية أنوية معالجة مركزية، حيث يُمكن لكل نواة معالجة ثمانية خيوط في وقت واحد. وبذلك، يُمكن للمعالج معالجة ما يصل إلى 64 خيطًا في وقت واحد. تشمل الميزات الجديدة الأخرى ما يلي: ^{[ 1 ]}

• زيادة في سرعة كل خيط، مما أدى إلى زيادة التردد من 1.2 جيجاهرتز إلى 1.6  جيجاهرتز
• منفذ PCI Express واحد (x8 1.0) مقابل واجهة JBus الخاصة بـ T1
• منفذان من نوع Sun Neptune 10 Gigabit Ethernet (مدمجان في معالج T2) مع تصنيف وتصفية الحزم
• تمت زيادة حجم ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني إلى 4 ميجابايت (8 بنوك، 16 اتجاهًا ترابطيًا) من 3 ميجابايت
• تحسين جدولة الخيوط وجلب التعليمات مسبقًا لتحقيق أداء أعلى للخيوط المفردة
• وحدتا حساب ومنطق للأعداد الصحيحة لكل نواة بدلاً من واحدة، حيث تشترك كل واحدة منهما في مجموعة من أربعة خيوط.
• وحدة فاصلة عائمة واحدة لكل نواة، بدلاً من وحدة فاصلة عائمة واحدة فقط للشريحة بأكملها
• ثمانية محركات تشفير، يدعم كل منها DES و Triple DES و AES و RC4 و SHA1 و SHA256 و MD5 و RSA-2048 و ECC و CRC-32
• مولد أرقام عشوائية للأجهزة
• أربع وحدات تحكم ذاكرة FBDIMM ثنائية القناة

هناك 8 مراحل لعمليات الأعداد الصحيحة، بدلاً من 6 في T1.

المعالج	مراحل
خط أنابيب T1	أحضر	${\displaystyle \longrightarrow }$	اختيار الخيط	فك الشفرة	ينفذ	الوصول إلى الذاكرة	${\displaystyle \longrightarrow }$	رد الكتابة
خط أنابيب T2	أحضر	مخبأ	اختيار الخيط	فك الشفرة	ينفذ	الوصول إلى الذاكرة	بواسطة	رد الكتابة

يمكن العثور على معالج T2 في المنتجات التالية من شركتي Sun و Fujitsu Computer Systems :

• خوادم Sun/Fujitsu/ Fujitsu Siemens SPARC Enterprise T5120 وT5220
• وحدة خادم Sun Blade T6320
• شفرة صن نيترا CP3260
• خادم Sun Netra T5220 Rackmount

كما قامت شركة صن بترخيص معالج T2 لشركة ثيميس كمبيوتر ، التي طرحت أول خوادم غير تابعة لشركة صن تعتمد على معالج T2 في عام 2008:

• خادم Themis T2BC Blade Server، الذي يدعم عائلة IBM BladeCenter بأكملها ^{[ 2 ]}

في أبريل 2008، أصدرت شركة صن خوادم تعتمد على معالج UltraSPARC T2 Plus ، وهو إصدار قادر على SMP من UltraSPARC T2. ^{[ 3 ]}

أصدرت شركة صن معالج UltraSPARC T2 Plus مع التغييرات التالية:

• إمكانية الاستخدام في تكوينات معالجين أو أربعة معالجات (أول معالج CoolThreads قادر على دعم المعالجات المتعددة)
• فقدان وحدة تحكم إيثرنت مدمجة على الشريحة بسرعة 10 جيجابت

يدعم نظام T2، مثل نظام T1، وضع التنفيذ ذي الامتيازات الفائقة. يعمل برنامج SPARC Hypervisor في هذا الوضع، ويمكنه تقسيم نظام T2 إلى 64 نطاقًا منطقيًا ، ونظام SMP T2 Plus ثنائي الاتجاه إلى 128 نطاقًا منطقيًا، حيث يمكن لكل نطاق تشغيل نسخة مستقلة من نظام التشغيل.

يوفر معالج UltraSPARC T2 مجموعة متنوعة من التحسينات في الأداء مقارنةً بمعالج UltraSPARC T1 السابق

• معدل نقل البيانات الصحيح ومعدل النقل لكل واط (تحسن يزيد عن الضعف)
• أداء أحادي الخيوط للأعداد الصحيحة (تحسن يزيد عن 1.4 مرة)
• تحسين إنتاجية العمليات الحسابية ذات الفاصلة العائمة (أكثر من 10 أضعاف التحسين)
• أداء أفضل للعمليات الحسابية أحادية الخيط ذات الفاصلة العائمة (تحسن يزيد عن 5 أضعاف)
• تحسين أداء التشفير من خلال تضمين خوارزميات تشفير إضافية في وحدات التشفير المدمجة.
• نتيجتان قياسيتان عالميتان لوحدة المعالجة المركزية أحادية الشريحة وفقًا لمعيار SPEC ، استنادًا إلى اختبارات حققت 78.5 SPECint_rate2006 و 62.3 SPECfp_rate2006

قد يتطلب الاستفادة من التوازي الهائل على مستوى الخيوط (TLP) المتاح على منصة CoolThreads تقنيات تطوير تطبيقات مختلفة عن تلك المستخدمة في منصات الخوادم التقليدية. يُعدّ استخدام TLP في التطبيقات أساسيًا لتحقيق أداءٍ عالٍ. وقد نشرت شركة Sun عددًا من مخططات Sun BluePrints لمساعدة مبرمجي التطبيقات في تطوير ونشر البرامج على خوادم CoolThreads القائمة على معالجات T1 أو T2. تتناول المقالة الرئيسية، " تحسين أداء التطبيقات على أنظمة UltraSPARC T1 Chip Multithreading Systems" ، ^{[ 5 ]} قضايا عامة لمبرمجي التطبيقات. كما توجد مقالة أخرى ضمن سلسلة BluePrints حول استخدام وحدات تسريع التشفير على معالجات T1 وT2. ^{[ 6 ]}

قد يصل استهلاك الطاقة الأقصى إلى 123 واط ، لكن جهاز T2 يستهلك عادةً 95 واط أثناء التشغيل العادي للنظام. وهذا أعلى من 72 واط لجهاز T1. وتوضح شركة صن أن هذا يعود إلى زيادة مستوى تكامل النظام على الشريحة.

في 12 أبريل 2006، أعلنت شركة صن عن اكتمال تصنيع معالج UltraSPARC T2. ^{[ 15 ]} وأعلنت صن عن إطلاق T2 في 7 أغسطس 2007، واصفة إياه بأنه "أسرع معالج دقيق في العالم". ^{[ 16 ]}

في 9 أبريل 2008، أعلنت شركة صن عن جهاز UltraSPARC T2 Plus.

في 11 ديسمبر 2007، أتاحت شركة صن تصميم معالج UltraSPARC T2 للجمهور بموجب رخصة جنو العمومية العامة عبر مشروع OpenSPARC . يتضمن الإصدار ما يلي:

• شفرة المصدر Verilog RTL للتصميم
• بيئة التحقق
• الاختبارات التشخيصية
• الأدوات مفتوحة المصدر، والبرامج النصية، والأدوات الداخلية لشركة صن اللازمة لمحاكاة التصميم
• مواصفات ISA (معمارية UltraSPARC 2007)
• صور محاكاة نظام التشغيل سولاريس 10

• OpenSPARC T2 والمواصفات
• نظرة عامة على OpenSPARC
• تقنية CMT تبلغ مرحلة النضج: مهندسو شركة Sun يكشفون عن تفاصيل أنظمة UltraSPARC T2 الجديدة. مؤرشف بتاريخ 13 ديسمبر 2013 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
• نظرة عامة على CoolThreads
• نياجرا 2: عودة الهيدرا