UltraSPARC T2

Sun Microsystems' UltraSPARC T2microprocessor is a multithreading, multi-coreCPU. It is a member of the SPARC family, and the successor to the UltraSPARC T1. The chip is sometimes referred to by its codename, Niagara 2. Sun started selling servers with the T2 processor in October 2007.

The T2 is a commodity derivative of the UltraSPARC series of microprocessors, targeting Internet workloads in computers, storage and networking devices. The processor, manufactured in 65 nm, is available with eight CPU cores, and each core is able to handle eight threads concurrently. Thus the processor is capable of processing up to 64 concurrent threads. Other new features include:^[1]

• Speed bump for each thread, which increased the frequency from 1.2 GHz to 1.6 GHz
• One PCI Express port (x8 1.0) vs. the T1's JBus interface
• Two Sun Neptune10 Gigabit Ethernet ports (embedded into the T2 processor) with packet classification and filtering
• L2 cache size increased to 4 MB (8-banks, 16-way associative) from 3 MB
• Improved thread scheduling and instruction prefetching to achieve higher single-threaded performance
• Two integer ALUs per core instead of one, each one being shared by a group of four threads
• One floating point unit per core, up from just one FPU for the entire chip
• Eight encryption engines, with each supporting DES, Triple DES, AES, RC4, SHA1, SHA256, MD5, RSA-2048, ECC, CRC-32
• Hardware random number generator
• Four dual-channel FBDIMMmemory controllers

There are 8 stages for integer operations, instead of 6 in the T1.

Processor	Stages
T1's pipeline	Fetch	${\displaystyle \longrightarrow }$	Thread Selection	Decode	Execute	Memory Access	${\displaystyle \longrightarrow }$	Writeback
T2's pipeline	Fetch	Cache	Thread Selection	Decode	Execute	Memory Access	Bypass	Writeback

The T2 processor can be found in the following products from Sun and Fujitsu Computer Systems:

• Sun/Fujitsu/Fujitsu SiemensSPARC Enterprise T5120 and T5220 servers
• Sun Blade T6320 Server Module
• Sun Netra CP3260 Blade
• Sun Netra T5220 Rackmount Server

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