PA-RISC

📅 آخر تحديث: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 15 صور
الموسوعة الحرة

المعالج الدقيق HP PA-RISC 7300LC
محطة عمل HP 9000 C110 PA-RISC تعمل بنظام Debian GNU / Linux

بنية RISC الدقيقة ( PA-RISC ) أو بنية هيوليت باكارد الدقيقة ( HP/PA أو HPPA )، هي بنية مجموعة تعليمات الكمبيوتر للأغراض العامة (ISA) التي طورتها شركة هيوليت باكارد من الثمانينيات حتى العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

طُرحت هذه البنية في 26 فبراير 1986، مع إطلاق حاسوبي HP 3000 Series 930 و HP 9000 Model 840 اللذين تضمّنا أول تطبيق لها، وهو TS1. [ 2 ] [ 3 ] توقفت HP عن بيع أنظمة HP 9000 القائمة على معمارية PA-RISC في نهاية عام 2008، لكنها استمرت في دعم الخوادم التي تعمل برقائق PA-RISC حتى عام 2013. [ 4 ] وخلف معمارية Itanium (التي كانت تُعرف سابقًا باسم IA-64) معمارية PA-RISC، والتي طُوّرت بالاشتراك بين HP و Intel . [ 5 ]

تاريخ

في أواخر ثمانينيات القرن الماضي، كانت شركة HP تُصنّع أربع سلاسل من أجهزة الكمبيوتر، جميعها تعتمد على معالجات CISC . إحدى هذه السلاسل كانت سلسلة HP Vectra المتوافقة مع أجهزة IBM PC ، والتي تعتمد على معالج Intel i286 ، وقد بدأت في عام 1986. أما السلاسل الأخرى فكانت أنظمة غير تابعة لشركة Intel . من بينها سلسلة HP 9000 Series 300 من محطات العمل التي تعتمد على معالج Motorola 68000 ، وسلسلة HP 9000 Series 200 من محطات العمل التقنية التي تعتمد على تصميم شريحة سيليكون على الياقوت (SOS) مُخصصة، وسلسلة HP 3000 الكلاسيكية ذات 16 بت التي تعتمد على تصميم شريحة SOS ، وأخيرًا سلسلة HP 9000 Series 500 من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ، التي تعتمد على معالج FOCUS الخاص بها (16 و32 بت) .

تُعدّ بنية Precision نتاجًا لما كان يُعرف داخل شركة هيوليت-باكارد باسم برنامج Spectrum . [ 6 ] خططت HP لاستخدام Spectrum لنقل جميع أجهزتها غير المتوافقة مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية إلى عائلة واحدة من معالجات RISC.

في أوائل عام 1982، بدأ العمل على بنية Precision في مختبرات HP، حيث تم تحديد مجموعة التعليمات ونظام الذاكرة الافتراضية. وبدأ تطوير أول تطبيق TTL في أبريل 1983. وبعد اكتمال محاكاة المعالج في عام 1983، تم تسليم التصميم النهائي للمعالج إلى مطوري البرامج في يوليو 1984. وتلا ذلك إنتاج نماذج أولية للأنظمة، حيث تم إنتاج "نماذج أولية معملية" في عام 1985 ونماذج أولية للمنتج في عام 1986. [ 7 ]

طُرحت المعالجات الأولى في المنتجات خلال عام 1986، حيث تم شحن أولى وحدات HP 9000 Series 840 في نوفمبر من ذلك العام. [ 7 ] : 6 كما استُخدمت هذه المعالجات في سلسلة جديدة من أجهزة HP 3000 في أواخر الثمانينيات: 930 و950، والتي كانت تُعرف آنذاك باسم أنظمة Spectrum، وهو الاسم الذي أُطلق عليها في مختبرات التطوير. كانت هذه الأجهزة تعمل بنظام MPE-XL ، بينما كانت أجهزة HP 9000 التي تستخدم معالج PA-RISC تعمل بنظام HP-UX من يونكس . كان أول تطبيق لبنية Precision Architecture هو TS1، وهي وحدة معالجة مركزية مبنية من أجهزة منطق الترانزستور-الترانزستور المنفصلة ( 74F TTL ). كانت التطبيقات اللاحقة عبارة عن تصميمات VLSI متعددة الرقائق المصنعة في عمليات NMOS (NS1 و NS2) و CMOS (CS1 و PCX)، [ 8 ] بدءًا من HP 3000 Series 950 و HP 9000 Model 850S و HP 9000 Model 825، والتي تم طرحها في أواخر عام 1987. [ 9 ]

تحتوي بنية HP Precision على 32 مسجلاً للأعداد الصحيحة 32 بت، و16 مسجلاً للأعداد العشرية 64 بت، بالإضافة إلى خانة تأخير واحدة للتفرع . هذا يعني أن التعليمة التي تلي تعليمة التفرع مباشرةً تُنفذ قبل انتقال مسار التحكم في البرنامج إلى تعليمة التفرع المستهدفة. [ 10 ] : 10 [ 11 ] كما يتضمن معالج HP Precision مسجلاً لكلمة حالة المعالج (PSW). يحتوي مسجل PSW على علامات متنوعة تُمكّن العنونة الافتراضية، والحماية، والمقاطعات ، ومعلومات الحالة الأخرى. [ 10 ] : 6 تمت مضاعفة عدد مسجلات الأعداد العشرية في الإصدار 1.1 إلى 32 مسجلاً بعد أن اتضح أن 16 مسجلاً غير كافية وتُقيّد الأداء. شمل فريق المصممين كلاً من: ألين باوم، وهانز جينز، ومايكل جيه ماهون، وروبي بي-لو لي ، وراسل كاو، وستيف موشنيك ، وتيرينس سي ميلر، وديفيد فوتلاند، وويليام إس وورلي. [ 12 ]

تشمل أنظمة التشغيل الأخرى التي تم نقلها إلى بنية PA-RISC أنظمة Linux و OpenBSD و NetBSD و OSF/1 و NeXTSTEP و ChorusOS . [ 13 ]

من الجوانب المثيرة للاهتمام في سلسلة معالجات PA-RISC أن معظم أجيالها لا تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2 ). بدلاً من ذلك، تُستخدم ذاكرات تخزين مؤقتة كبيرة من المستوى الأول (L1)، في البداية كرقائق منفصلة متصلة عبر ناقل، ثم دُمجت لاحقًا على الشريحة. يحتوي كل من PA-7100LC وPA-7300LC فقط على ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني (L2). ومن الابتكارات الأخرى في معالجات PA-RISC إضافة تعليمات المتجهات ( SIMD ) على شكل MAX ، والتي طُرحت لأول مرة في PA-7100LC.

تأسست منظمة Precision RISC ، وهي مجموعة صناعية بقيادة شركة HP، في عام 1992، بهدف الترويج لبنية PA-RISC. وضمت في عضويتها شركات Convex و Hitachi و Hughes Aircraft و Mitsubishi و NEC و OKI و Prime و Stratus و Yokogawa و Red Brick Software و Allegro Consultants, Inc.

تم توسيع بنية مجموعة التعليمات (ISA) في عام 1996 إلى 64  بت، وأُطلق على هذا الإصدار اسم PA-RISC 2.0. كما أضاف PA-RISC 2.0 تعليمات الضرب والجمع المدمجة ، التي تُساعد في بعض الخوارزميات التي تتطلب معالجة مكثفة للأعداد العشرية، بالإضافة إلى امتداد MAX-2 SIMD، الذي يُوفر تعليمات لتسريع تطبيقات الوسائط المتعددة. وكان أول تطبيق لـ PA-RISC 2.0 هو معالج PA-8000 ، الذي طُرح في يناير 1996.

مواصفات وحدة المعالجة المركزية

صورةنموذجالاسم التسويقيسنةالتردد [ميجاهرتز]ناقل الذاكرة [ميغابايت/ثانية]العملية [ميكرومتر]الترانزستورات [بالملايين]حجم القالب [مم 2 ]الطاقة [واط]Dcache [كيلوبايت]ذاكرة التخزين المؤقت [كيلوبايت]ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني [ميغابايت]ISAملحوظات
TS-1؟19868؟؟——؟6464—1.0[ 14 ]
CS-1؟19878؟1.60.16472.931—0.25—1.0[ 15 ]
NS-1؟198725/30؟1.70.14470.56؟16-12816-128—1.0[ 14 ] [ 16 ] ذاكرة تخزين مؤقتة موحدة من المستوى الأول
NS-2؟198925/30؟1.50.18319627512512—1.0[ 17 ]
PCX؟199050/60؟1.00.196؟؟؟؟؟1.0[ 14 ]
PCX-SPA-7000199166؟1.00.58201.6؟256256—1.1أ
PCX-TPA-7100199233–100؟0.80.85196؟20481024—1.1ب
PCX-TPA-71501994125؟0.80.85196؟20481024—1.1ب
PCX-TPA-720019941209600.551.262103010242048—1.1 ج
PCX-LPA-7100LC199460–100؟0.750.9201.67–11—121.1d
PCX-L2PA-7300LC1996132–180؟0.59.2260.1؟64640–81.1e
PCX-UPA-80001996160–1809600.53.8337.68؟10241024—2.0
PCX-U+PA-82001997200–2409600.53.8337.68؟20482048—2.0
PCX-WPA-85001998300–44019200.25140467؟1024512—2.0[ 18 ]
PCX-W+PA-86002000360–55019200.25140467؟1024512—2.0[ 18 ]
PCX-W2PA-8700 (+)2001625–87519200.18186304<7.1@1.5  فولت1536768—2.0
ماكوPA-88002003800–100064000.13300361؟768/core768/core0 أو 322.0
شورتفينPA-89002005800–110064000.13؟؟؟768/core768/core0 أو 642.0

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "ابتكار إيتانيوم: كيف ساهمت مختبرات إتش بي في ابتكار بنية الجيل التالي من الرقائق" . مختبرات إتش بي . 1 يونيو 2001. مؤرشف من الأصل في 7 فبراير 2002. تم الاطلاع عليه في 24 مارس 2024 .
  2. ↑ "قبل عام". (26 فبراير 1987). مجلة مراجعة أعمال الكمبيوتر .
  3. ↑ روزنبلادت، بيتر (سبتمبر 1987). "في هذا العدد" (ملف PDF) . مجلة هيوليت-باكارد . 38 (9): 3. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 26 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه في 8 يونيو 2018. ... في عدد مارس 1987، وصفنا حاسوبي HP 3000 Series 930 وHP 9000 Model 840، اللذين كانا أول تطبيقين من HP لهندسة HP Precision باستخدام تقنية TTL الجاهزة. ...
  4. ↑ "إلى متى ستستمر شركة HP في دعم أنظمة HP 9000؟" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 فبراير 2008 .
  5. ↑ "شركة HP تُكمل خارطة طريقها لمعالجات PA-RISC مع التحديث النهائي للمعالج" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 فبراير 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يوليو 2007 .
  6. ↑ وورلي، ويليام س. (أغسطس 1986). "في هذا العدد" (ملف PDF) . مجلة هيوليت-باكارد . 37 (8): 3. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 18 يناير 2024. برنامج تطوير بنية HP Precision، المعروف داخل HP باسم برنامج Spectrum، ...
  7. 1 2 فوتلاند، ديفيد أ.؛ شيلتون، جون ف.؛ بريغ، ويليام ر.؛ لا فيترا، روس ف.؛ بوشما، سيمين إ.؛ ييه، آلان س.؛ جاكوبس، إدوارد م. (مارس 1987). "تصميم الأجهزة لأولى حواسيب HP ذات بنية الدقة" . مجلة هيوليت-باكارد . 38 (3): 4-17 . تم الاطلاع عليه في 6 أكتوبر 2020 .
  8. ↑ بول وايزمان. "أنظمة PA-RISC المبكرة" مؤرشفة في 2 أكتوبر 2014 في Wayback Machine .
  9. ↑ غاسمان، جيرالد ر.؛ شريمب، مايكل و.؛ غوندان، آيي؛ تشين، ريتشارد؛ أودينيل، روبرت د.؛ جونز، مارلين (سبتمبر 1987). "حواسيب HP عالية الأداء ذات بنية دقيقة تعتمد على تقنية VLSI" . مجلة هيوليت-باكارد . 38 (9): 38-48 . تاريخ الاسترجاع: 24 مايو 2025 .
  10. 1 2 ماهون، مايكل جيه؛ بي-لو لي، روبي؛ ميلر، تيرينس سي؛ هوك، جيروم سي؛ بريج، ويليام آر. (أغسطس 1986). "معمارية هيوليت-باكارد الدقيقة: المعالج" (ملف PDF) . مجلة هيوليت-باكارد . 37 (8). مؤرشف من الأصل في 2 ديسمبر 2023. تم الاسترجاع في 2 ديسمبر 2023 .{{cite journal}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
  11. ↑ ديروزا، جون أ.؛ ليفي، هنري م. (1987). "تقييم بنى الفروع" . وقائع الندوة الدولية السنوية الرابعة عشرة حول هندسة الحاسوب . ص 10-16 . doi : 10.1145/30350.30352 . ISBN  0-8186-0776-9تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2024 .
  12. ↑ سموثرمان، مارك (2 يوليو 2009). مهندسو المعالجات الحديثة. مؤرشف في 10 سبتمبر 2012 في آلة Wayback .
  13. ↑ والبول، جوناثان؛ هاكانسون، ماريون؛ إينوي، جون؛ كونورو، رافي (يناير 1992). نقل برنامج Chorus إلى PA-RISC: نظرة عامة على المشروع (ملف PDF) (تقرير). معهد أوريغون للدراسات العليا للعلوم والتكنولوجيا. مؤرشف من الأصل في 12 يونيو 2023.
  14. 1 2 3 "معالجات PA-RISC"
  15. ↑ مارستون، أ.؛ وآخرون (1987). "معالج 32 بت أحادي الشريحة من نوع RISC بتقنية CMOS". مؤتمر IEEE الدولي للدوائر المتكاملة الصلبة لعام 1987. ملخص الأوراق التقنية . الصفحات 28-29 . doi : 10.1109/ISSCC.1987.1157145 . S2CID 61007482 .   
  16. ^ يتر، ج. وآخرون . (1987). “معالج دقيق 15 MIPS 32b”. ISSCC 1987 . الصفحات من 26 إلى 27. دوى : 10.1109/ISSCC.1987.1157220 . S2CID 58782915 .   
  17. ↑ بوشما، برايان د.؛ وآخرون (1989). "معالج VLSI بسرعة 30 مليون تعليمات في الثانية". المؤتمر الدولي لدوائر الحالة الصلبة IEEE، 1989 ISSCC. ملخص الأوراق التقنية . الصفحات 82-83 ، 299. doi : 10.1109/ISSCC.1989.48191 . S2CID 53932361 .   
  18. 1 2 "خوادم HP L1000 وL2000 (rp5400/rp5450)" مؤرشفة في 2 يناير 2018 على موقع Wayback Machine ، openpa.net
  19. ↑ "معالجات PA-RISC من جهات خارجية من هيتاشي، وينبوند، أوكي - OpenPA.net" .
  • نظرة عامة على معالج LostCircuits Hewlett Packard PA8800 RISC
  • وثائق HP – انتقل للأسفل للاطلاع على ملفات PDF الخاصة ببنية PA-RISC المتوفرة
  • OpenPA.net معلومات شاملة عن رقائق PA-RISC وأجهزة الكمبيوتر
  • صور من موقع chipdb.org لمعالجات PA-RISC المختلفة