SPARC T4

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
أوراكل سبارك تي 4

يُعدّ SPARC T4 معالجًا دقيقًا متعدد النوى من نوع SPARC ، طرحته شركة أوراكل عام 2011. صُمّم هذا المعالج لتقديم أداء عالٍ في معالجة المهام المتعددة (8 مهام لكل نواة، مع 8 نوى لكل شريحة)، بالإضافة إلى أداء عالٍ في معالجة المهام الفردية من الشريحة نفسها. [ 1 ] تُصنّف هذه الشريحة ضمن الجيل الرابع [ 2 ] من معالجات سلسلة T. وقد طرحت شركة صن مايكروسيستمز أول معالج من سلسلة T ( UltraSPARC T1 ) في الأسواق عام 2005.

تُعدّ هذه الشريحة أول شريحة من نوع Sun/Oracle SPARC تستخدم تقنية المعالجة الديناميكية للخيوط [ 3 ] والتنفيذ خارج الترتيب . [ 4 ] وهي تتضمن وحدة حسابية للفاصلة العائمة ووحدة تشفير مخصصة لكل نواة. [ 2 ] تستخدم النوى بنية SPARC الإصدار 9 ذات 64 بت، وتعمل بترددات تتراوح بين 2.85  و3.0  جيجاهرتز، وهي مصنّعة بتقنية 40 نانومتر ، وتبلغ مساحة الشريحة 403 مم² (0.625 بوصة مربعة) . [ 1 ]    

التاريخ والتصميم

وُصفت شريحة ثمانية النوى، ثمانية خيوط معالجة لكل نواة، مصنّعة بتقنية 40  نانومتر، وتعمل بتردد 2.5  جيجاهرتز، في خارطة طريق معالجات شركة صن مايكروسيستمز لعام 2009. حملت الشريحة الاسم الرمزي "يوسيميتي فولز" وكان من المتوقع إطلاقها في أواخر عام 2011. كان من المتوقع أن يُقدّم المعالج بنية دقيقة جديدة، تحمل الاسم الرمزي "VT Core". تكهّن موقع " ذا ريجستر " التقني الإلكتروني بأن هذه الشريحة ستُسمى "T4"، لتكون خليفة معالج SPARC T3 . [ 5 ] بقي معالج "يوسيميتي فولز" ضمن خارطة طريق معالجات شركة أوراكل بعد استحواذها على صن في أوائل عام 2010. [ 6 ] في ديسمبر 2010، أكّد نائب رئيس تطوير الأجهزة في أوراكل أن معالج T4 مُصمّم لتحسين أداء كل خيط معالجة، بثمانية نوى، ومن المتوقع إطلاقه خلال عام واحد. [ 7 ] [ 8 ]

عُرض تصميم المعالج في مؤتمر Hot Chips لعام 2011. [ 9 ] تضمنت النوى (التي أُعيد تسميتها إلى "S3" بدلاً من "VT") خط أنابيب للأعداد الصحيحة ثنائي الإصدار مكون من 16 مرحلة، وخط أنابيب للأعداد العشرية مكون من 11 دورة ، وكلاهما يُحسّن الأداء مقارنةً بالنواة السابقة ("S2") المستخدمة في معالج SPARC T3 . تحتوي كل نواة على ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الأول (L1) بسعة  16 كيلوبايت للبيانات و16  كيلوبايت للتعليمات ، بالإضافة إلى ذاكرة تخزين مؤقتة موحدة من المستوى الثاني (L2) بسعة 128 كيلوبايت . تشترك جميع النوى الثمانية في ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثالث (L3) بسعة 4 ميجابايت ، ويبلغ إجمالي عدد الترانزستورات حوالي 855 مليون ترانزستور. [ 9 ] كان هذا التصميم أول معالج SPARC من Sun/Oracle يدعم التنفيذ خارج الترتيب [ 10 ] ، وكان أول معالج في عائلة SPARC T-Series يتضمن القدرة على إصدار أكثر من تعليمة واحدة في الدورة الواحدة لوحدات تنفيذ النواة. [ 11 ]  

تم طرح معالج T4 رسميًا كجزء من خوادم SPARC T4 من أوراكل في سبتمبر 2011. [ 12 ] كانت الإصدارات الأولى من خادم T4-1 أحادي المعالج تعمل بتردد 2.85  جيجاهرتز. [ 3 ] وكان خادم T4-2 ثنائي المعالج يعمل بنفس  التردد 2.85 جيجاهرتز، بينما كان خادم T4-4 رباعي المعالج يعمل بتردد 3.0  جيجاهرتز. [ 13 ]

تتضمن نواة SPARC S3 آلية لتحديد أولويات الخيوط (تُسمى "الخيوط الديناميكية")، حيث تُخصص الموارد لكل خيط بناءً على احتياجاته، مما يُحسّن الأداء. [ 9 ] تُشارك معظم موارد نواة S3 بين جميع الخيوط النشطة، حتى 8 خيوط. تشمل الموارد المشتركة هياكل التنبؤ بالتفرع ، ومداخل المخزن المؤقت المختلفة، وموارد التنفيذ خارج الترتيب. يحجز تخصيص الموارد الثابت الموارد للخيوط بناءً على سياسة تُحدد ما إذا كان بإمكان الخيط استخدامها أم لا. أما الخيوط الديناميكية، فتُخصص هذه الموارد للخيوط الجاهزة والتي ستستخدمها، مما يُحسّن الأداء. [ 4 ]

تم تحسين أداء التشفير مقارنةً بشريحة T3 من خلال تحسينات في التصميم، بما في ذلك مجموعة جديدة من تعليمات التشفير. [ 8 ] استُبدلت المعالجات المساعدة للتشفير لكل نواة في UltraSPARC T2 وT3 بمسرّعات مدمجة في النواة وتشفير قائم على التعليمات. صُمم هذا التنفيذ لتحقيق تشفير وفك تشفير بسرعة نقل البيانات عبر منافذ إيثرنت 10 جيجابت/ثانية في SPARC T4. [ 4 ]

يُزعم أن التغييرات المعمارية تُحسّن أداء معالجة الأعداد الصحيحة في خيط واحد بمقدار 5 أضعاف [ 9 ] ، وتُضاعف إنتاجية كل خيط مقارنةً بالجيل السابق T3. [ 4 ] وقد بلغت نتيجة SPECjvm2008 المنشورة لمعالج T4-2 ذي 16 نواة 454 عملية/دقيقة [ 14 ] ، و321 عملية/دقيقة [ 15 ] لمعالج T3-2 ذي 32 نواة، أي بنسبة 2.8 ضعف في الأداء لكل نواة.

مراجع

  1. 1 2 ورقة بيانات معالج SPARC T4 (مؤرشفة) (PDF) ، شركة أوراكل ، مؤرشفة من الأصل (PDF) بتاريخ 16-05-2012
  2. 1 2 جان س. بوزمان؛ ماثيو إيستوود (أبريل 2012)، خوادم SPARC: خيار فعال لتحقيق الكفاءة في مركز البيانات، ص 9 (ملف PDF) ، IDC
  3. 1 2 تيموثي بريكيت مورغان (27 سبتمبر 2011)، "أوراكل تتقدم لدفع خادم يونكس" ، www.theregister.co.uk ، ذا ريجستر ، ص 1-2 
  4. 1 2 3 4 مانيش شاه؛ روبرت غولا؛ غريغوري غروهوسكي؛ بول جوردان؛ جاما باريه؛ جيف بروكس؛ مارك غرينبيرغ؛ غيديون ليفينسكي؛ مارك لوتريل؛ كريستوفر أولسون؛ زيد سامويل؛ مات سميتل؛ توم زياجا (مارس - أبريل 2012)، مجلة IEEE Micro، المجلد 32، العدد 2، Sparc T4: خادم على شريحة متعدد الخيوط ديناميكيًا، الصفحات 8-19 ، جمعية IEEE للحاسبات
  5. ↑ تيموثي بريكيت مورغان (11 سبتمبر 2009)، "الكشف عن خارطة طريق خوادم سبارك من صن" ، www.theregister.co.uk ، ذا ريجستر ، الصفحات 1-2 
  6. ↑ تيموثي بريكيت مورغان (28 يناير 2010)، "أوراكل تستثمر في بنية سبارك للحديد والمجموعات الحاسوبية" ، www.register.co.uk ، ذا ريجستر ، ص 1-2 
  7. ↑ تيموثي بريكيت مورغان (23 ديسمبر 2010)، "أوراكل تعيد النظر في خارطة طريق معالج سبارك تي" ، www.theregister.co.uk ، ذا ريجستر
  8. 1 2 ديانا رايشاردت (محررة)، "ريك هيذرينغتون : عرض ابتكارات أوراكل (حوارات مع مبتكري أوراكل)" ، www.oracle.com ، شركة أوراكل 
  9. 1 2 3 4 روبرت غولا؛ بول جوردان (19 أغسطس 2011)، T4: خادم على شريحة عالي الخيوط مع دعم أصلي للحوسبة غير المتجانسة (PDF) ، Hot Chips ، مؤرشف من الأصل (PDF) في 28 ديسمبر 2014 ، تم استرجاعه في 12 مارس 2014
  10. ↑ نيك فاريل (28 سبتمبر 2011)، "إليسون من أوراكل يُطلق SPARC T4" ، news.techeye.net ، TechEye ، مؤرشف من الأصل في 31 يوليو 2014 ، تم الاطلاع عليه في 28 سبتمبر 2011
  11. ↑ بنية خوادم أوراكل SPARC T4-1 وSPARC T4-2 وSPARC T4-4 وSPARC T4-1B (ملف PDF) ، شركة أوراكل
  12. ↑ ماثيو فينيغان، "أوراكل تتفوق على إتش بي وآي بي إم بمعالج SPARC T4" ، news.techeye.net ، TechEye ، مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 سبتمبر 2011
  13. ↑ ورقة بيانات خادم SPARC T4-4 (ملف PDF) ، شركة أوراكل
  14. ↑ ذروة SPECjvm2008، أوراكل سبارك T4-2 ، شركة أوراكل ، نوفمبر 2011
  15. ↑ ذروة SPECjvm2008، أوراكل سبارك T3-2 ، شركة أوراكل ، أكتوبر 2010