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第三代Alpha芯片
第三代Alpha微处理器芯片Alpha 21264C是Alpha体系结构的超标量超流水线实施。该芯片的第一款被称为EV6。ES45系统采用的是EV68芯片(0.18微米),每个芯片有1,520多万个晶体管。
通过研究和模拟体系结构及进行电路分析,精心设计的21264提供了优异的性能。21264内存系统同样支持高性能。芯片上和芯片外高速缓存提供了支持高带宽数据访问的低延迟数据访问。(ES45 1000MHz系统的芯片外高速缓存大小为8MB,运行速度为250MHz DDR;1250MHz系统的芯片外高速缓存大小为16MB,运行速度为313MHz DDR)
每个芯片内都采用64K字节指令高速缓存(I高速缓存)和64K字节数据高速缓存(D高速缓存)。
- I高速缓存--64K字节、双路联合并行处理、虚拟寻址高速缓存、64字节数据块
- D高速缓存--64K字节、双路联合并行处理、虚拟检索、物理标签、回写高速缓存、64字节数据块
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芯片的工作情况
该芯片结构采用了多种关键设计方法,以实现最高性能,包括:每个时钟周期可取出4个指令,这些指令的处理方式能够大幅度提高执行速度。寄存器重命名功能可为对寄存器的每次写访问分配一个独一无二的存储位置,从而避免了可能导致处理器性能瓶颈的寄存器依赖关系。
另一个设计特性是无序执行,允许指令以与取出时不同的次序来执行。这样,指令就能尽快得到执行。由于关键路径计算可以尽快开始和完成,因此加快了执行速度。
此外,Alpha 21264还采用推测执行以提供最高性能。它采用推测方法取出和执行指令,虽然它可能并不确定该指令是否一定会在最后执行路径上。这种方法有时非常有效,例如当21264预测到分支方向,便可推测出指令是在所预测的路径上执行。21264先进的分支预测与推测和动态执行相结合,最大限度地提高了应用指令并行性。
如欲了解有关芯片的更多信息,请访问:http://www.compaq.com/alphaserver/download/ev6chip.pdf。
Alpha 21264的特性
- 无序指令执行
- 大容量(64K字节)芯片上数据和指令高速缓存
- 通过直观的执行来改进分支预测
- 寄存器重命名
- 提高带宽,支持高速访问二级高速缓存和系统内存
- 动态视频指令
- 平方根与除法指令
- 所有指令均为32位,且具有标准指令格式
- 浮点单元,支持DIGITAL和IEEE浮点数据类型
- 80个整数寄存器,64位宽
- 72个浮点寄存器,64位宽
不同型号
Model 1B(1GHz)或Model 1(1.25GHz)
- 1-4处理器
- 最大内存可达16GB
- 6个PCI插槽 - 2个33MHz和4个66MHz
- 1个4倍速AGP插槽
Model 2B(1GHz)或Model 2(1.25GHz)
- 1-4处理器
- 最大内存可达32GB
- 10个PCI插槽 - 4个33MHz和6个66MHz
Model 3B(1GHz)或Model 3(1.25GHz)
- 1-4处理器
- 最大内存可达32GB
- 10个PCI插槽 - 8个33MHz和2个66MHz
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