아폴로 프리즘
Apollo PRISM |
PRISM(Parallel Reduced Instruction Set Multiprocessor)은 DN10000 시리즈 워크스테이션에 사용되는 아폴로 컴퓨터의 고성능 CPU입니다.한동안은 워크스테이션의 Cray-1보다 훨씬 빠른 마이크로프로세서였습니다.Hewlett-Packard는 1989년에 아폴로를 인수하여 PRISM 개발을 종료하였으나, PRISM의 아이디어 중 일부는 HP 자체 HP-PA Reduced Instruction Set Computer(RISC) 및 Itanium 프로세서에 사용되었습니다.
PRISM은 오늘날 VLIW 설계로 알려진 것에 기반하고 있으며, 1988년의 대부분의 노력은 보다 "순수한" RISC 접근방식에 기반하고 있습니다.초기 RISC 설계에서는 칩의 실물을 레지스터에 더 많이 사용하고 성능 향상을 위한 명령 파이프라인 추가를 단순화하기 위해 코어 프로세서를 최대한 단순화했습니다.
컴파일러
시스템에 사용되는 컴파일러는 레지스터를 효과적으로 사용하고 명령 스트림을 청소하는 데 더 많은 시간을 할애할 것으로 예상되었습니다.컴파일러에서 명령 스케줄링을 실행함으로써 이 설계는 Digital Equipment Corporation과 같은 슈퍼스케일러 설계에서 발생하는 동적 명령 스케줄링의 문제와 복잡성을 피했다.알파.
VLIW 설계는 명령 선택 프로세스도 컴파일러에 오프로드하기 때문에 "슈퍼 RISCy"라고 생각할 수 있습니다.VLIW 설계에서 컴파일러는 코드를 검사하고 "안전"하다고 알려진 명령을 선택한 후 더 긴 명령어로 패키지합니다.예를 들어, PRISM과 같이 2개의 기능 유닛이 있는 CPU의 경우 컴파일러는 안전한 명령어 쌍을 찾아 하나의 큰 단어로 채웁니다.CPU 내부에서는 명령어가 다시 분할되어 선택된 유닛으로 공급됩니다.
이 설계는 컴파일러가 명령 선택을 처리할 때 기능 유닛이 추가될 때 CPU에 대한 논리적 변경을 최소화합니다.단, 컴파일된 코드도 프로세서 설계와 밀접하게 관련되어 있습니다.예를 들어 새로운 세대의 CPU가 기능 유닛을 추가하는 경우 컴파일러가 명령어를 2폭 대신 4폭으로 다시 정렬할 수 있도록 컴파일러에서 실행 중인 모든 프로그램을 다시 컴파일해야 합니다.이에 비해 PowerPC(PPC)와 같은 기존 설계에서는 내부적인 변화가 현저하지만 첫 번째 PPC용으로 작성된 코드는 최신 버전에서는 변경되지 않고 실행됩니다.이에 따른 비용은 명령 스케줄링을 전담해야 하는 칩 공간의 증가입니다.
아폴로 컴파일러는 단일 정적 할당 기술을 사용한 최초의 상용 컴파일러입니다.
아키텍처의 특징
PRISM은 32비트 정수 32개와 64비트 부동소수점 레지스터 32개를 포함한 "순수한" 32비트 설계였습니다.PRISM은 클럭 사이클마다 1개의 정수 또는1개의 정수 및 1개의 부동소수점 명령을 디스패치할 수 있습니다.부동소수점 명령은 부동소수점 추가와 곱셈을 하나의 명령으로 결합할 수 있습니다.컴파일러는 내부 유닛의 완전한 사용을 유지하기 위해 명령어를 항상 페어링(또는 트리플)하려고 했지만 안전한 페어를 찾지 못하면 하나의 정수 명령어로만 공급했습니다.PRISM은 단일(5개의 오퍼랜드) 명령어에 추가/감산/트랜캐이트를 포함한 멀티플을 포함한 최초의 설계 중 하나였기 때문에 종종 3가지 이슈의 CPU로 설명되었습니다.
역사
최초의 PRISM 설계는 1988년 1~4 CPU의 Apollo DN10000 워크스테이션에 도입되었습니다.이름에 있는 "DN"은 "도메인 노드"를 의미하며 도메인/OS는 모든 아폴로 시스템에서 사용되는 Unix와 유사한 운영 체제입니다.PRISM은 단일 마이크로프로세서가 아닌 멀티칩 CPU 보드였습니다.이것은 당시 하이엔드 CPU에서는 매우 일반적이었습니다.
약 1,000대의 DN10000 시스템이 판매되었습니다.
PRISM II는 클럭 속도의 2배로 동작하는 것이 팹의 문제로 지연되어 HP 구입 후 취소되었습니다.그럼에도 불구하고 PRISM 설계의 몇 가지 기능이 HP-PA 아키텍처의 후세대에 추가되었고, VLIW 개념의 두 주요 지지자인 Intel과 HP는 나중에 Itanium에서 공동 작업을 수행했습니다.
PRISM은 짧은 수명 동안 일반적으로 시장에서 가장 빠른 CPU였습니다.당시의 일반적인 RISC 설계와 비교하면 PRISM은 1개의 CPU에 2개의 CPU를 탑재하고 있어 같은 클럭 속도로 동작하는 RISC CPU의 퍼포먼스가 약 2배 향상되었습니다.
현대의 경쟁 제품
인텔 i860은 VLIW(또는 두 가지 경우 모두 적절한 LIW)를 사용했지만, i860에서 성능을 추출하는 것은 매우 어렵기로 악명 높았고, 실제로는 PRISM이 훨씬 더 빨랐습니다.
Digital Equipment Corporation도 같은 시대에 PRISC라는 이름의 RISC 칩을 개발했지만 1988년에 프로젝트가 취소되어 생산에 들어간 적이 없습니다.
