Alpha 21164, aynı zamanda Alpha buyruk kümesi mimarisini geliştirmiş olan Digital Equipment Corporation tarafından geliştirilmiş, EV5 kod adıyla da bilinen bir mikroişlemcidir. Alpha 21164 Digital’in en çok satışı yapılan mikroişlemcisi Alpha 21064A’yı takiben 1995 yılı Ocak ayında tanıtılmıştır. Onu 1998 yılında 21264 izleyecektir.
Tarihçe
Alpha 21164’ün ilk silikonu şubat 1994’te üretildi ve OpenVMS, Digital UNIX and Windows NT işletim sistemleri başarıyla üzerinde çalıştırıldı. 1994 yılı sonlarına doğru denendi ve 1995 yılı ocak ayında 266 MHz’lık sürümüyle tanıtımı yapıldı. Mart 1995’te 300 MHz’lık bir sürümü tanıtıldı. Son Alpha 21164, örnek değerlere uygun 333 MHz’lık bir sürümdü ve 2 Ekim 1995’te tanıtıldı. Alpha 21164 Digital’in en çok satan mikroişlemcisi unvanını 1996 yılında 400 MHz’lik Alpha 21164A’ya devretti.
Kullanıcılar
Digital Alpha 21164’ü çeşitli saat sıklıklarıyla AlphaServers sunucularında ve AlphaStation iş istasyonlarında kullandı. Digital Alpha 21164’ü ayrıca Alpha VME 5/352 ve Alpha VME 5/480 tek kartlı bilgisayarlarda ve AlphaPC 164, AlphaPC 164LX anakartlarında da kullandı. Alpha ortağı Cray Research T3E-600 süper bilgisayarlarında 300 MHz’lık Alpha 21164 kullandı. Ayrıca DeskStation da Alpha 21164 kullanarak iş istasyonları kurdu.
Başarım
21164 başarısını 275 MHz’lık Alpha 21164A ile sürdürdü ta ki Intel Pentium Pro’nun 1995 yılı Kasım ayında tanıtılması ve 200 MHz’lık sürümünün Alpha 21164’ün 300Mhz’lık sürümüne göre SPECint95_base değerlendirmesinde daha iyi sonuçlar vermesine kadar. Ancak 21164 kayan nokta başarımını sürdürdü. Sonraki yıl 333 MHz’lık 21164’ün başarımı Pentium Pro’yu geçse de aynı sene içerisinde MIPS Technologies R10000 ve Hewlett-Packard PA-8000’ın gerisinde kaldı.
Açıklama
Alpha 21164, tek çevrimde ikisi aritmetik mantık ve diğer ikisi kayan nokta birimine olmak üzere toplam 4 buyruk koşturabilen 4 yollu superscalar bir mikroişlemcidir. Aritmetik boru hattı yedi aşamalı, kayan nokta boru hattı ise on aşamalıdır. 21164 43-bit sanal adres ve 40-bit fiziksel adres gerçekleştirebilmektedir. Dolayısıyla 8TB sanal bellek ve 1TB fiziksel adres adresleyebilmektedir.
Aritmetik Mantık Birimi
Aritmetik mantık birimi iki aritmetik boru hattı ve iki aritmetik yazmaç öbeğinden oluşmaktadır. İki boru hattı; toplama ve çarpma boru hattı özdeş değildir. Her ikisi de genel amaçlı toplama, mantık, yükleme, karşılaştırma ve şartlı buyrukları koşturmasına rağmen her biri farklı buyrukları koşturmakla yükümlüdür. Çarpma boru hattı kaydırma, saklama ve çarpma buyruklarını koşturur.
Dallanma, şart ve çarpma hariç diğer bütün buyruklar bir çevrimlik gecikme içerisinde beşinci aşamada çalıştırılma işlemlerini tamamlarlar. Dallanma ve şart buyrukları altıncı aşamada çalıştırılır böylece sonucuna bağlı oldukları karşılaştırma buyruğuyla koşturulabilirler.
Aritmetik yazmaç öbeği otuz ikisi Alpha Mimarisi tarafından özelleştirilmiş ve sekizi PALcode tarafından bloknot bellek olarak kullanılan kırk adet 64-bit yazmaç içermektedir. Yazmaç öbeği iki boru hattı arasında eşit bölünmüş dört okuma portu ve iki yazma portuna sahiptir.
Kayan Nokta Birimi
(Kayan nokta birimi) iki kayan nokta boru hattı ve iki kayan nokta yazmaçtan oluşmaktadır. İki boru hattı özdeş değildir birisi çarpma burukları hariç diğer bütün kayan nokta buyruklarını koştururken diğeri sadece çarpma buyruklarını koşturur. Her iki boru hattıda dört aşamalıdır. Boru hattı kullanmayan kayan nokta bölücüsü toplama boru hattına bağlanmıştır. Bölme hariç diğer bütün kayan nokta buyrukları dört çevrimlik gecikmeye sahiptir. Bölme gecikmeleri ondalık sayının hassaslığına bağlı olarak değişmektedir. Tek duyarlı bölmeler 15 ila 31 çevrim gecikmeye neden olurken çift duyarlı bölmeler 22 ila 60 çevrim gecikmeye neden olabilmektedir.
Önbellek
Alpha 21164, ikisi katman üzerinde ve biri harici ve opsiyonel olmak üzere üç seviyeli (önbelleğe) sahiptir. Önbellek 7.2 milyon transistör içermektedir.
Birincil önbellek buyruklar ve veri için ayrı önbelleğe ayrılmıştır; I-cache ve D-cache. (Doğrudan ilişkili), 8KB ve 32 bayt önbellek satırı boyutuna sahiplerdir. D-cache performansı arttırma amaçlı çift portludur. İleri yazma ve on-read yerleştirme tutumunu izler.
S-cache olarak bilinen ikincil önbellek kart üzerinde ve 96KB kapasiteye sahiptir. İkincil önbellek 21164’ün daha fazla bantgenişliği ve daha fazla buyruk ve veri temin etme ihtiyacına karşılık vermiştir. İkincil önbelleğe iki çevrimde erişim gerçekleşmektedir. Başarımı arttırma amaçlı önbellek boru hatlanmıştır. İkincil önbelleğin bir diğer faydası ise kolayca çok yollu önbellek olarak tanımlanabilmesi, dolayısıyla 3 yollu (kümeli ilişkili) olabilmesi ve doğrudan ilişkili önbelleğe göre çok daha iyi bulma oranına sahip olabilmesidir. S-cache, gerekli büyük fiziksel alanından dolayı, I-box, E-box, F-box ve M-box kanadında uygulanmış ve yarıya indirilmiştir. Böylece önbellek veriye iki çevrimde erişebilmektedir.
B-cache olarak da bilinen üçüncül önbellek harici SRAM’lerle tanımlanmıştır. B-cache opsiyoneldir ve bazı Alpha 21164 kullanan sistemlerde yoktur. B-cache kapasitesi 1 ila 64 MB arasındadır daha küçük kapasiteli olanları ikincil önbellek desteklemez. Geri yazma ve on-write yerleştirme tutumunu izler ve doğrudan ilişkilidir. B-cache kart üzerinde harici arayüz tarafından kontrol edilir. B-cache asenkron ya da senkron SRAM’lerle oluşturulabilir. B-Cache erişimi sistem yoluyla sağlanır.
Harici Arayüz
Harici arayüz, 128-bit’lik bir sistem yoludur. Sistem yolu harici saat sıklığı 3 ila 15 kat daha düşük bir sıklıkta ya da 300 MHz dahili saat sıklığıyla birlikte 20 ila 200 MHz’da işlem yapar. Sistem yolu saat işareti mikroişlemci tarafından üretilir.
Saat
Alpha 21164 dahili saat sıklığının iki katı büyüklüğünde harici saat sıklığına ihtiyaç duyar. Örneğin 300 MHz Alpha 21164 600 MHz harici saat sıklığı gerektirir.
Üretim
Alpha 21164 16.5’e 18.1 mm’lik (299 mm2) 9.3 milyon transistör içerir. Katman Digital’in beşinci nesil CMOS (CMOS-5) yöntemiyle üretilmiştir. 21164 3.3-volt V güce ihtiyaç duyar.
Paket
Alpha 21164 57.40’e 57.40 mm’lik 499-pin IPGA ile paketlenmiştir. Paket, soğutucunun tutturulduğu iki adet çiviyle sabitlenmiş bir ısı dağıtıcıya sahiptir.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Alpha 21164 ayni zamanda Alpha buyruk kumesi mimarisini gelistirmis olan Digital Equipment Corporation tarafindan gelistirilmis EV5 kod adiyla da bilinen bir mikroislemcidir Alpha 21164 Digital in en cok satisi yapilan mikroislemcisi Alpha 21064A yi takiben 1995 yili Ocak ayinda tanitilmistir Onu 1998 yilinda 21264 izleyecektir Cray T3E 600 islemci karti uzerindeki dort 300 MHz lik Alpha 21164 mikroislemcisi TarihceAlpha 21164 un ilk silikonu subat 1994 te uretildi ve OpenVMS Digital UNIX and Windows NT isletim sistemleri basariyla uzerinde calistirildi 1994 yili sonlarina dogru denendi ve 1995 yili ocak ayinda 266 MHz lik surumuyle tanitimi yapildi Mart 1995 te 300 MHz lik bir surumu tanitildi Son Alpha 21164 ornek degerlere uygun 333 MHz lik bir surumdu ve 2 Ekim 1995 te tanitildi Alpha 21164 Digital in en cok satan mikroislemcisi unvanini 1996 yilinda 400 MHz lik Alpha 21164A ya devretti Kullanicilar Digital Alpha 21164 u cesitli saat sikliklariyla AlphaServers sunucularinda ve AlphaStation is istasyonlarinda kullandi Digital Alpha 21164 u ayrica Alpha VME 5 352 ve Alpha VME 5 480 tek kartli bilgisayarlarda ve AlphaPC 164 AlphaPC 164LX anakartlarinda da kullandi Alpha ortagi Cray Research T3E 600 super bilgisayarlarinda 300 MHz lik Alpha 21164 kullandi Ayrica DeskStation da Alpha 21164 kullanarak is istasyonlari kurdu Basarim 21164 basarisini 275 MHz lik Alpha 21164A ile surdurdu ta ki Intel Pentium Pro nun 1995 yili Kasim ayinda tanitilmasi ve 200 MHz lik surumunun Alpha 21164 un 300Mhz lik surumune gore SPECint95 base degerlendirmesinde daha iyi sonuclar vermesine kadar Ancak 21164 kayan nokta basarimini surdurdu Sonraki yil 333 MHz lik 21164 un basarimi Pentium Pro yu gecse de ayni sene icerisinde MIPS Technologies R10000 ve Hewlett Packard PA 8000 in gerisinde kaldi AciklamaAlpha 21164 tek cevrimde ikisi aritmetik mantik ve diger ikisi kayan nokta birimine olmak uzere toplam 4 buyruk kosturabilen 4 yollu superscalar bir mikroislemcidir Aritmetik boru hatti yedi asamali kayan nokta boru hatti ise on asamalidir 21164 43 bit sanal adres ve 40 bit fiziksel adres gerceklestirebilmektedir Dolayisiyla 8TB sanal bellek ve 1TB fiziksel adres adresleyebilmektedir Aritmetik Mantik Birimi Aritmetik mantik birimi iki aritmetik boru hatti ve iki aritmetik yazmac obeginden olusmaktadir Iki boru hatti toplama ve carpma boru hatti ozdes degildir Her ikisi de genel amacli toplama mantik yukleme karsilastirma ve sartli buyruklari kosturmasina ragmen her biri farkli buyruklari kosturmakla yukumludur Carpma boru hatti kaydirma saklama ve carpma buyruklarini kosturur Dallanma sart ve carpma haric diger butun buyruklar bir cevrimlik gecikme icerisinde besinci asamada calistirilma islemlerini tamamlarlar Dallanma ve sart buyruklari altinci asamada calistirilir boylece sonucuna bagli olduklari karsilastirma buyruguyla kosturulabilirler Aritmetik yazmac obegi otuz ikisi Alpha Mimarisi tarafindan ozellestirilmis ve sekizi PALcode tarafindan bloknot bellek olarak kullanilan kirk adet 64 bit yazmac icermektedir Yazmac obegi iki boru hatti arasinda esit bolunmus dort okuma portu ve iki yazma portuna sahiptir Kayan Nokta Birimi Kayan nokta birimi iki kayan nokta boru hatti ve iki kayan nokta yazmactan olusmaktadir Iki boru hatti ozdes degildir birisi carpma buruklari haric diger butun kayan nokta buyruklarini kostururken digeri sadece carpma buyruklarini kosturur Her iki boru hattida dort asamalidir Boru hatti kullanmayan kayan nokta bolucusu toplama boru hattina baglanmistir Bolme haric diger butun kayan nokta buyruklari dort cevrimlik gecikmeye sahiptir Bolme gecikmeleri ondalik sayinin hassasligina bagli olarak degismektedir Tek duyarli bolmeler 15 ila 31 cevrim gecikmeye neden olurken cift duyarli bolmeler 22 ila 60 cevrim gecikmeye neden olabilmektedir Onbellek Alpha 21164 ikisi katman uzerinde ve biri harici ve opsiyonel olmak uzere uc seviyeli onbellege sahiptir Onbellek 7 2 milyon transistor icermektedir Birincil onbellek buyruklar ve veri icin ayri onbellege ayrilmistir I cache ve D cache Dogrudan iliskili 8KB ve 32 bayt onbellek satiri boyutuna sahiplerdir D cache performansi arttirma amacli cift portludur Ileri yazma ve on read yerlestirme tutumunu izler S cache olarak bilinen ikincil onbellek kart uzerinde ve 96KB kapasiteye sahiptir Ikincil onbellek 21164 un daha fazla bantgenisligi ve daha fazla buyruk ve veri temin etme ihtiyacina karsilik vermistir Ikincil onbellege iki cevrimde erisim gerceklesmektedir Basarimi arttirma amacli onbellek boru hatlanmistir Ikincil onbellegin bir diger faydasi ise kolayca cok yollu onbellek olarak tanimlanabilmesi dolayisiyla 3 yollu kumeli iliskili olabilmesi ve dogrudan iliskili onbellege gore cok daha iyi bulma oranina sahip olabilmesidir S cache gerekli buyuk fiziksel alanindan dolayi I box E box F box ve M box kanadinda uygulanmis ve yariya indirilmistir Boylece onbellek veriye iki cevrimde erisebilmektedir B cache olarak da bilinen ucuncul onbellek harici SRAM lerle tanimlanmistir B cache opsiyoneldir ve bazi Alpha 21164 kullanan sistemlerde yoktur B cache kapasitesi 1 ila 64 MB arasindadir daha kucuk kapasiteli olanlari ikincil onbellek desteklemez Geri yazma ve on write yerlestirme tutumunu izler ve dogrudan iliskilidir B cache kart uzerinde harici arayuz tarafindan kontrol edilir B cache asenkron ya da senkron SRAM lerle olusturulabilir B Cache erisimi sistem yoluyla saglanir Harici Arayuz 500 MHz Alpha 21164 EV56 mikroislemci Harici arayuz 128 bit lik bir sistem yoludur Sistem yolu harici saat sikligi 3 ila 15 kat daha dusuk bir siklikta ya da 300 MHz dahili saat sikligiyla birlikte 20 ila 200 MHz da islem yapar Sistem yolu saat isareti mikroislemci tarafindan uretilir Saat Alpha 21164 dahili saat sikliginin iki kati buyuklugunde harici saat sikligina ihtiyac duyar Ornegin 300 MHz Alpha 21164 600 MHz harici saat sikligi gerektirir Uretim Alpha 21164 16 5 e 18 1 mm lik 299 mm2 9 3 milyon transistor icerir Katman Digital in besinci nesil CMOS CMOS 5 yontemiyle uretilmistir 21164 3 3 volt V guce ihtiyac duyar Paket Alpha 21164 57 40 e 57 40 mm lik 499 pin IPGA ile paketlenmistir Paket sogutucunun tutturuldugu iki adet civiyle sabitlenmis bir isi dagiticiya sahiptir