Histoire de l'architecture du processeur SPARC

[RetroBytes] présente joliment la curieuse histoire de l'architecture du processeur SPARC. SPARC, abréviation de Scalable Processor Architecture, a défini certains des processeurs RISC les plus performants commercialement au cours des années 1980 et 1990. SPARC a été initialement développé par Sun Microsystems, que la plupart d'entre nous associent au SPARC, mais alors que la plupart des architectures informatiques sont contrôlées par une seule entreprise, SPARC a été défendu par des dizaines d'acteurs. L’histoire de SPARC n’est pas simplement l’histoire de Sun.

Une conception d'ordinateur à jeu d'instructions réduit (RISC) est basée sur une architecture de jeu d'instructions (ISA) qui exécute un nombre limité d'instructions plus simples qu'un ordinateur à jeu d'instructions complexe (CISC) basé sur une ISA qui comprend des instructions plus nombreuses et plus complexes. Avec RISC exploitant des instructions plus simples, il faut généralement une séquence plus longue de ces instructions simples pour accomplir la même tâche que des instructions moins complexes dans un ordinateur CISC. Le compromis étant que les instructions RISC simples (plus efficaces) sont généralement exécutées plus rapidement (à une fréquence d'horloge plus élevée) et de manière hautement pipeline. Notre aperçu des batailles modernes contre l’ISA montre comment l’époque du CISC est essentiellement révolue.

IBM a peut-être été le premier acteur à explorer les concepts de processeurs RISC, mais les travaux de deux groupes universitaires différents étaient plus visibles et donc sans doute plus influents. Le groupe Stanford a commercialisé ses produits dans MIPS et Berkeley RISC dans SPARC.

Les versions 7 et 8 de SPARC, les deux premières versions de SPARC, étaient des architectures 32 bits. L'évolution vers SPARC version 9 est passée à 64 bits mais a conservé la rétrocompatibilité. Tout en disposant de registres 64 bits, les anciennes instructions 32 bits fonctionnaient de la même manière que dans les versions précédentes. Seule une poignée de nouvelles instructions de 64 bits étaient nécessaires et celles-ci utilisaient automatiquement les 32 bits supérieurs. D'autres avancées de SPARC version 9 ont exploité les connaissances du code existant pour identifier les améliorations de performances. Celles-ci comprenaient la prélecture du cache, la gestion du désalignement des données et les déplacements conditionnels pour réduire les branchements. D'autres améliorations majeures de SPARC version 9 ont amélioré les performances du système d'exploitation. Ceux-ci comprenaient des privilèges d'instruction, des privilèges de registre et plusieurs niveaux d'interruption.

Les améliorations de SPARC version 9 ont été définies par SPARC International, dont les membres incluent Sun Microsystems, Fujitsu, Texas Instruments, Cray, Ross et d'autres. Sun était une partie importante de SPARC International, mais ils n'ont pas fait cavalier seul.

Depuis la version 9 de SPARC, les progrès se sont principalement concentrés sur le multitraitement, Fujitsu fabriquant toujours des mainframes basés sur SPARC. SPARC est également devenu ouvert et libre de droits et a trouvé sa place dans l'informatique embarquée. Certains ont même synthétisé des processeurs SPARC sur des FPGA bon marché.