EDN China > 技术文章 > 微处理器与DSP > 多媒体处理器 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

SPARC微处理器综述

21ic 北京时代民芯科技有限公司 覃辉 于立新 刘鹏?? 2010年06月29日 ?? 收藏0

  引言

  SPARC(Scalable Processor ARChitecture)可扩展处理器架构是SUN公司在1985年提出的体系结构标准,它基于1980年到1982年间加州大学伯克利分校关于Berkeley RISC的研究成果,并由一个独立、非盈利组织SPARC International[1]负责SPARC架构标准的管理和开发认证,是国际上流行的RISC(Reduced Instruction Set Computer)微处理器体系架构之一。

  SPARC是开放的,任何机构或个人均可研究或开发基于SPARC架构的产品,如东芝、富士通、Aeroflex、ESA(Europen Space Agent)等都在此架构上开发出了自己的SPARC微处理器。

  SPARC微处理器(基于SPARC架构的微处理器)的显著特点就是它的可扩展性,从笔记本到超级计算机上的微处理器均可采用SPARC架构。1987年由SUN和TI公司合作开发的微处理器,称为“Sparc”,是业界出现的第一款有可扩展性功能的微处理器。“Sparc”用于Sun-4 计算机中,它的推出为SUN奠定了其在高端微处理器发展中的领先地位。在服务器领域,以性能卓越而闻名SUN服务器采用的就是SPARC架构;在高可靠嵌入式应用方面,国际空间站上的控制计算机 DMS-R和太空观测台JEM-EUSO上均使用SPARC微处理器。

  1? SPARC架构及其微处理器的发展历史

  1987年,SUN发布了业界第一款有可扩展性功能的32位微处理器“Sparc”。因为它采用了SPARC 的首款架构SPARC V7,所以获得了更高的流水线硬件执行效率和更为优化的编译器,并缩短了其开发周期,满足了Sun-4 计算机迅速投放市场的要求。

  由SUN在1985年发布的SPARC V7是世界上第一个32位可扩展处理器架构标准,它基于加州大学伯克利分校的关于RISC微处理器项目的研究成果,如寄存器窗口结构。V7定义了SPARC体系结构的数据类型、寄存器、指令、存储器模型和异常处理,处理器指令字长是32位。它采用独立的指令(SAVE,RESTORE )来进行寄存器管理,用LOAD和STORE指令访问内存。

  1990年,SPARC International发布了32位SPARC V8架构标准。它在SPARC V7的基础上增加了乘法和除法指令,加速乘除法的处理,使得用户不必使用子程序完成相同操作。

  为了在本世纪微处理器发展上仍具有竞争性,SPARC International在1994年发布了64位SPARC V9架构标准。相对于SPARC V8,这一版本的显著变化在于:数据和地址的位宽由32位变到64位,支持超标量微处理器的实现,支持容错及多层嵌套陷阱,具有超快速陷阱处理及上下文切换能力。

SPARC架构及其微处理器发展历史

图1:SPARC架构及其微处理器发展历史[2]

  图1 显示了SPARC架构及其微处理器发展历史。1995年以前,基于SPARC V7或V8架构的微处理器种类不多,而且基本上只有SUN一家公司在研制开发。从1995年以后,基于SPARC V9 架构的64位SPARC微处理器日渐丰富,其面向高性能计算和服务器的微处理器得到了市场广泛的接受,如SUN的UltraSPARCT1/T2系列及富士通的SPARC64系列等。

  随着基于SPARC V8架构的LEON2在2003年的发布,面向高可靠嵌入式领域(如工业控制、军工电子、空间应用等)的SPARC微处理器的研制得到了众多公司的青睐。ESA研制了基于SPARC V7架构的ERC32微处理器,ATMEL制造了SPARC V8架构的AT697微处理器。

  国内也有多家公司和大学从事SPARC微处理器的研发。值得说明的是,北京时代民芯科技有限公司已成功研制出基于SPARC V8架构的高性能、高可靠嵌入式微处理器MXT0105及其片上系统芯片(SoC)产品MXT0106,微处理器MXT0105性能已达到且部分指标超过ATMEL公司的AT697。MXT0106是集成多路模拟量与开关量数据采集、多路模拟与数字信号输出、1553B通讯、多种外设接口的高性能、高可靠片上系统,内部通过AMBA总线将高性能CPU、浮点处理器、A/D、模拟开关、1553B总线控制器、I2C总线控制器、计数器、定时器、通用I/O、PWM输出等功能模块集成在单一芯片上,适合测试、实时计算以及控制领域应用,有效实现电气系统的集成化、小型化、轻量化、智能化以及低功耗。MXT0106的主频可达到150MHz,支持8/16/32位外部存储器数据访问,带有64路模拟开关、4路12位高速A/D转换器和1553B总线控制器,具备成熟的编译器、可视化集成开发环境、驱动程序、例程、BSP软件包、SoC 开发板支持。


上一页12下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

SPARC? 微处理器? 架构标准? 嵌入式?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈