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小型机的CPU

2009年12月21日 11:25 www.elecfans.com 作者:佚名 用户评论(0

小型机的CPU

小型机的CPU不同与普通PC服务器,通常都采用专用的CPU(中央处理器)。主要有以下几类:

    1. PowerPC处理器
    二十世纪九十年代,IBM、Apple和Motorola公司开发PowerPC芯片成功,并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。第一代PowerPC采用0.6微米的生产工艺,晶体管的集成度达到单芯片300万个。
    1998年,铜芯片问世,开创了一个新的历史纪元。2000年,IBM开始大批推出采用铜芯片的产品,如RS/6000的X80系列产品。铜技术取代了已经沿用了30年的铝技术,使硅芯片多CPU的生产工艺达到了0.20微米的水平,单芯片集成2亿个晶体管,大大提高了运算性能。而1.8V的低电压操作(原为2.5V)大大降低了芯片的功耗,容易散热,从而大大提高了系统的稳定性。
    2. SPARC处理器
    1987年,SUN和TI公司合作开发了RISC微处理器——SPARC。SPARC微处理器最突出的特点就是它的可扩展性,这是业界出现的第一款有可扩展性功能的微处理。SPARC的推出为SUN赢得了高端微处理器市场的领先地位。
    1999年6月,UltraSPARC Ⅲ首次亮相。它采用先进的0.18微米工艺制造,全部采用64位结构和VIS指令集,时钟频率从600MHz起,可用于高达1000个处理器协同工作的系统上。UltraSPARC Ⅲ和Solaris操作系统的应用实现了百分之百的二进制兼容,完全支持客户的软件投资,得到众多的独立软件供应商的支持。
    在64位UltraSPARC Ⅲ处理器方面,SUN公司主要有3个系列。首先是可扩展式s系列,主要用于高性能、易扩展的多处理器系统。目前UltraSPARC Ⅲs的频率已经达到750MHz。还有UltraSPARC Ⅳs和UltraSPARC Ⅴs等型号。其中UltraSPARC Ⅳs的频率为1GHz,UltraSPARC Ⅴs则为1.5GHz。其次是集成式 i系列,它将多种系统功能集成在一个处理器上,为单处理器系统提供了更高的效益。已经推出的UltraSPARC Ⅲ i的频率达到700MHz,未来的UltraSPARC Ⅳi的频率将达到1GHz。
    3. PA-RISC处理器
    HP公司的RISC芯片PA-RISC于1986年问世。第一款芯片的型号为PA-8000,主频为180MHz,后来陆续推出PA—8200、PA-8500和PA-8600等型号。HP公司开发的64位微处理器PA-8700于2001年上半年正式投入服务器和工作站的使用。这种新型处理器的设计主频达到800MHz以上。PA-8700使用的工艺是0.18微米SOI铜CMOS工艺,采用7层铜导体互连,芯片上的高速成缓存达到2.25MB,比PA-8600增加了50%。
    HP公司还将推出PA-8800和PA-8900处理器,其主频分别达到1GHz和1.2GHz。RA-RISC同时也是IA-64的基础。在未来的IA-64芯片中,会继续保持许多PA-RISC芯片的重要特性,包括PA-RISC的虚拟存储架构、统一数据格式、浮点运算、多媒体和图形加速等。
    4. MIPS处理器
    MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商,在RISC处理器方面占有重要地位。1984年,MIPS计算机公司成立。1992年,SGI收购了MIPS计算机公司。1998年,MIPS脱离SGI,成为MIPS技术公司。
MIPS公司设计RISC处理器始于二十世纪八十年代初,1986年推出R2000处理器,1988年推R3000处理器,1991年推出第一款64位商用微处器R4000。之后又陆续推出R8000(于1994年)、R10000(于1996年)和R12000(于1997年)等型号。
    随后,MIPS公司的战略发生变化,把重点放在嵌入式系统。1999年,MIPS公司发布MIPS32和MIPS64架构标准,为未来MIPS处理器的开发奠定了基础。新的架构集成了所有原来NIPS指令集,并且增加了许多更强大的功能。MIPS公司陆续开发了高性能、低功耗的32位处理器内核(core)MIPS324Kc与高性能64位处理器内核MIPS64 5Kc。2000年,MIPS公司发布了针对MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc处理器内核。
    5. COMPAQ的Alpha处理器(hp)
    Alpha处理器最早由DEC公司设计制造,在Compaq公司收购DEC之后,Alpha处理器继续得到发展,并且应用于许多高档的Compaq服务器上。自1995年开始开发了21164芯片,那时的工艺为0.5mm,主频为200MHz。1998年,推出新型号21264,当时的主频是600MHz。目前较新的21264芯片主频达到1GHz,工艺为0.18mm。在该芯片具有完善的指令预测能力和很高的存储系统带宽(超过1GB/s),并且其中增加了处理视频信息的功能,其多媒体处理能力得到了增强。
    21264芯片保持了Alpha处理器可以运行多种操作系统的特点,其中包括Tru64UNIX、OpenVMS和Linux等,而在这些系统中,已经有许多成熟的应用程序,这也是Alpha处理器的一个优势。

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