Alpha 21364
अल्फा 21364, कोड-नाम "मार्वल", जिसे ईवी7 के नाम से भी जाना जाता है, डिजिटल इक्विपमेंट कॉर्पोरेशन (डीईसी), बाद में कॉम्पैक कंप्यूटर कॉर्पोरेशन द्वारा विकसित एक माइक्रोप्रोसेसर है, जिसने अल्फा इंस्ट्रक्शन सेट आर्किटेक्चर (आईएसए) को लागू किया। अल्फा 21364 को अक्टूबर 1998 में कॉम्पैक द्वारा 11वें वार्षिक माइक्रोप्रोसेसर फोरम में प्रकट किया गया था, जहाँ इसे 1.5 एमबी 6-वे सेट-एसोसिएटिव ऑन-डाई सेकेंडरी कैश, एक एकीकृत डायरेक्ट रैम्बस डीआरएएम मेमोरी कंट्रोलर और अन्य माइक्रोप्रोसेसरों से जुड़ने के लिए एक एकीकृत नेटवर्क नियंत्रक के साथ अल्फा 21264 के रूप में वर्णित किया गया था। अल्फा 21264 कोर में परिवर्तनों में एक बड़ा पीड़ित बफर शामिल था, जिसे 32 प्रविष्टियों की क्षमता में चार गुना कर दिया गया था, डीकैश के लिए 16 और स्कैश के लिए 16। माइक्रोप्रोसेसर रिपोर्ट द्वारा यह बताया गया था कि कॉम्पैक ने शाखा भविष्यवाणी सटीकता में सुधार करने और अल्फा 21264 में 8 के बजाय 16 प्रविष्टियों की क्षमता में मिस बफर को दोगुना करने के लिए शाखा भविष्यवाणी में मामूली परिवर्तनों को लागू करने पर विचार किया। इसके 1999 के अंत में टेप-आउट होने की उम्मीद थी, 2000 की शुरुआत में नमूने उपलब्ध थे और 2000 के अंत में मात्रा शिपमेंट। हालाँकि, मूल कार्यक्रम में देरी हुई, 1999 के अंत के बजाय अप्रैल 2001 में टेप-आउट किया गया। अल्फा 21364 को 20 जनवरी 2002 को पेश किया गया था जब माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग करने वाले सिस्टम की शुरुआत हुई थी। यह 1.25 गीगाहर्ट्ज़ पर संचालित होता था, लेकिन अल्फ़ा सर्वर ई. एस. 47, ई. एस. 80 और जी. एस. 1280 में उत्पादन मॉडल 1 गीगाहर्ट्ज़ या 1.5 गीगाहर्ट्ज़ पर संचालित होते थे। पिछले अल्फा माइक्रोप्रोसेसरों के विपरीत, अल्फा 21364 को खुले बाजार में नहीं बेचा गया था। अल्फा 21364 को मूल रूप से अल्फा 21464 द्वारा सफल होने का इरादा था, जिसका कोड-नाम ईवी8 था, जो चार-तरफा एक साथ मल्टीथ्रेडिंग (एसएमटी) के साथ अल्फा आईएसए का एक नया कार्यान्वयन था। इसे पहली बार अक्टूबर 1999 में 12वें वार्षिक माइक्रोप्रोसेसर फोरम में प्रस्तुत किया गया था, लेकिन विकास के अंतिम चरण में 25 जून 2001 को इसे रद्द कर दिया गया था। अल्फा 21364 का विकास उन विशेषताओं पर सबसे अधिक केंद्रित था जो स्मृति प्रदर्शन और मल्टीप्रोसेसर मापनीयता में सुधार करेंगे। स्मृति प्रदर्शन पर ध्यान माइक्रोप्रोसेसर रिपोर्ट में प्रकाशित एक अग्रगामी लेख का परिणाम था, जिसका शीर्षक था, "यह स्मृति है, मूर्ख!" रिचर्ड एल. साइट्स द्वारा लिखित, जिन्होंने अल्फा वास्तुकला की परिभाषा का सह-नेतृत्व किया। लेख ने निष्कर्ष निकाला कि, "आने वाले दशक में, माइक्रोप्रोसेसरों के लिए मेमोरी सबसिस्टम डिज़ाइन ही एकमात्र महत्वपूर्ण डिज़ाइन मुद्दा होगा।" विवरण अल्फा 21364 एक अल्फा 21264 था जिसमें 1.75 एमबी ऑन-डाई सेकेंडरी कैश, दो एकीकृत मेमोरी नियंत्रक और एक एकीकृत नेटवर्क नियंत्रक था। कोर अल्फा 21364 का कोर ई. वी. 68. सी. बी. पर आधारित है, जो अल्फा 21264 का व्युत्पन्न है। एकमात्र संशोधन एक बड़ा पीड़ित बफर था, जो अब 32 प्रविष्टियों की क्षमता में चार गुना हो गया है। पीड़ित बफर की 32 प्रविष्टियों को डीकैश और स्कैश के लिए 16 प्रविष्टियों में समान रूप से विभाजित किया गया है। हालांकि अल्फा 21364 अल्फा वास्तुकला का चौथी पीढ़ी का कार्यान्वयन है, इस संशोधन के अलावा, कोर अन्यथा अल्फा 21264 के ईवी68सीबी व्युत्पन्न के समान है। स्कैश द्वितीयक कैश (जिसे "स्कैश" कहा जाता है) एक एकीकृत कैश है जिसकी क्षमता 1.7 एमबी है। यह 7-तरफा सेट सहयोगी है, 64-बाइट लाइन आकार का उपयोग करता है, और इसमें एक राइट-बैक नीति है। कैश एकल-बिट त्रुटि सुधार, डबल-बिट त्रुटि पता लगाने (SECDED) त्रुटि-सुधार कोड (ECC) द्वारा संरक्षित है। यह 128-बिट डेटा पथ द्वारा कैश नियंत्रक से जुड़ा हुआ है। कैश तक पहुंच पूरी तरह से पाइपलाइन्ड है, जिससे 1 गीगाहर्ट्ज़ पर 16 जी. बी./एस. की स्थायी बैंडविड्थ मिलती है। कैश से अनुरोध किए गए डेटा के लिए आवश्यक समय 12 चक्र है जब इसका उपयोग किया जा सकता है। माइक्रोप्रोसेसर रिपोर्ट जैसे पर्यवेक्षकों द्वारा 12-चक्र विलंबता को महत्वपूर्ण माना गया था। स्कैश की विलंबता को और कम नहीं किया गया क्योंकि इससे प्रदर्शन में सुधार नहीं होता। अल्फा 21264 कोर, जिस पर अल्फा21364 आधारित था, को वस्तु एस. आर. ए. एम. से निर्मित एक बाहरी कैश का उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जिसमें अल्फा21364 के ऑन-डाई स्कैश की तुलना में काफी अधिक विलंबता है। इस प्रकार, यह केवल सीमित दर पर डेटा स्वीकार कर सकता है। एक बार विलंबता में सुधार होने के बाद कोई और लाभ नहीं देखा गया, डिजाइनरों ने स्कैश द्वारा खपत की जाने वाली शक्ति को कम करने पर ध्यान केंद्रित किया। कॉम्पैक इस कमी को दूर करने के लिए तैयार नहीं था क्योंकि इसके लिए अल्फा 21264 कोर को महत्वपूर्ण रूप से संशोधित करने की आवश्यकता होती। स्कैश की उच्च विलंबता ने कैश टैग को यह निर्धारित करने के लिए पहले देखने की अनुमति दी कि क्या स्कैश में अनुरोधित डेटा है और स्कैश बैंक को चालू करने और इसे एक्सेस करने से पहले यह किस बैंक में स्थित था। यह अनुत्पादक स्कैश पहुँच से बचाता है, जिससे बिजली की खपत कम होती है। टैग स्टोर में 57 लाख ट्रांजिस्टर और 108 लाख ट्रांजिस्टर का डेटा स्टोर शामिल था। मेमोरी कंट्रोलर अल्फा 21364 में दो एकीकृत मेमोरी कंट्रोलर हैं जो रैम्बस डी. आर. ए. एम. (आर. डी. आर. ए. एम.) का समर्थन करते हैं जो माइक्रोप्रोसेसर की घड़ी आवृत्ति के दो तिहाई, या 800 मेगाहर्ट्ज पर 1.2 गीगाहर्ट्ज पर काम करते हैं। कॉम्पैक ने अल्फा 21364 के लिए कस्टम मेमोरी नियंत्रकों को डिज़ाइन किया, जिससे उन्हें मानक आर. डी. आर. ए. एम. मेमोरी नियंत्रकों में नहीं मिलने वाली क्षमताएँ मिलती हैं जैसे कि सभी 128 पृष्ठों को खुला रखना, उन पृष्ठों तक पहुँच विलंबता को कम करना; और स्वामित्व दोष-सहिष्णु सुविधाएँ। प्रत्येक स्मृति नियंत्रक पाँच आर. डी. आर. ए. एम. चैनल प्रदान करता है जो पी. सी. 800 रैम्बस इनलाइन स्मृति मॉड्यूल (आर. आई. एम. एम.) का समर्थन करते हैं। इनमें से चार चैनलों का उपयोग स्मृति प्रदान करने के लिए किया जाता है, जबकि पांचवें का उपयोग रेड जैसी अतिरेक प्रदान करने के लिए किया जाता है। प्रत्येक चैनल 16 बिट चौड़ा है, 400 मेगाहर्ट्ज पर संचालित होता है और 800 एमटी/एस की स्थानांतरण दर के लिए घड़ी संकेत (दोहरी डेटा दर) के बढ़ते और गिरने वाले दोनों किनारों पर डेटा स्थानांतरित करता है, जिससे 1 जीबी/एस बैंडविड्थ प्राप्त होती है। आठ चैनलों की कुल मेमोरी बैंडविड्थ 12.8 जीबी/एस है। कैश सुसंगतता स्मृति नियंत्रकों द्वारा प्रदान की जाती है। प्रत्येक स्मृति नियंत्रक में एक कैश सुसंगतता इंजन होता है। अल्फा 21364 एक निर्देशिका कैश सुसंगतता योजना का उपयोग करता है जहाँ स्मृति के हिस्से का उपयोग संशोधित, अनन्य, साझा, अमान्य (एम. ई. एस. आई.) सुसंगतता डेटा को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। आर-बॉक्स आर-बॉक्स में नेटवर्क राउटर होता है। नेटवर्क राउटर ने उत्तर, दक्षिण, पूर्व और पश्चिम नामक चार बंदरगाहों का उपयोग करके माइक्रोप्रोसेसर को अन्य माइक्रोप्रोसेसरों से जोड़ा। प्रत्येक बंदरगाह में 800 मेगाहर्ट्ज पर काम करने वाले दो 39-बिट एक-दिशात्मक लिंक शामिल थे। 32 बिट डेटा के लिए और 7 बिट ईसीसी के लिए थे। नेटवर्क राउटर में एक पाँचवाँ पोर्ट भी होता है, जिसका उपयोग आई/ओ के लिए किया जाता है। यह बंदरगाह एक आई. ओ. 7 अनुप्रयोग-विशिष्ट एकीकृत परिपथ (ए. एस. आई. सी.) से जुड़ता है, जो एक ए. जी. पी. 4x चैनल और दो पी. सी. आई.-एक्स बसों के लिए एक सेतु था। आई/ओ पोर्ट में 200 मेगाहर्ट्ज पर काम करने वाले दो एक-दिशात्मक 32-बिट लिंक शामिल थे, जो 3.2 जीबी/एस की चरम बैंडविड्थ प्रदान करते थे। आई/ओ पोर्ट लिंक आई/ओ एएसआईसी के डिजाइन को सरल बनाने के लिए घड़ी आवृत्ति के एक चौथाई पर संचालित होता है। अल्फा 21364 दो नेटवर्क टोपोलॉजी का उपयोग करके 127 अन्य माइक्रोप्रोसेसरों से जुड़ सकता हैः शफल और एक 2डी टोरस। शफल टोपोलॉजी के पास अन्य माइक्रोप्रोसेसरों के लिए अधिक सीधे मार्ग थे, जो विलंबता को कम करते थे और इसलिए प्रदर्शन में सुधार करते थे, लेकिन इसकी प्रकृति के परिणामस्वरूप आठ माइक्रोप्रोसेसरों को जोड़ने तक सीमित था। 2डी टोरस टोपोलॉजी ने नेटवर्क को 128 माइक्रोप्रोसेसर तक की सुविधा प्रदान करने में सक्षम बनाया। मल्टीप्रोसेसिंग सिस्टम में, प्रत्येक माइक्रोप्रोसेसर अपनी मेमोरी के साथ एक नोड होता है। अन्य नोड्स की स्मृति तक पहुँचना संभव है, लेकिन एक विलंबता के साथ। विलम्बता दूरी के साथ बढ़ती है, इस प्रकार अल्फा 21364 गैर-समान स्मृति अभिगम (एन. यू. एम. ए.) बहुसंसाधन को लागू करता है। आई/ओ भी एक समान तरीके से वितरित किया जाता है। एक बहुसंसाधन प्रणाली में एक अल्फा21364 माइक्रोप्रोसेसर के लिए आवश्यक नहीं था कि उसके आर. आई. एम. एम. स्लॉट में स्मृति या उसके आई/ओ पोर्ट में उपकरणों की आवश्यकता हो। यह किसी अन्य माइक्रोप्रोसेसर की मेमोरी और आई/ओ का उपयोग कर सकता है। दोष सहिष्णुता अल्फा 21364 दोष-सहिष्णु कंप्यूटरों के लिए लॉक-स्टेप में काम कर सकता है। यह विशेषता टेंडम के हिमालय दोष-सहिष्णु सर्वरों को एम. आई. पी. एस. वास्तुकला से अल्फा में स्थानांतरित करने के कॉम्पैक के निर्णय का परिणाम थी। हालाँकि मशीनों ने कभी भी माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग नहीं किया क्योंकि आइटेनीयम के पक्ष में अल्फा को समाप्त करने का निर्णय अल्फा 21364 की उपलब्धता से पहले किया गया था। निर्माण अल्फा 21364 में 152 मिलियन ट्रांजिस्टर थे। 397 मिमी2 के क्षेत्र के लिए डाई को 21.1 मिमी गुणा 18.8 मिमी मापा गया। इसे इंटरनेशनल बिजनेस मशीन्स (आई. बी. एम.) द्वारा अपनी 0.18 माइक्रोन, सात-स्तरीय तांबा पूरक धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक (सी. एम. ओ. एस.) प्रक्रिया में बनाया गया था। इसे 1,443-लैंड फ्लिप-चिप लैंड ग्रिड सरणी (एलजीए) में पैक किया गया था। इसने 1.25 गीगाहर्ट्ज़ पर 155 वॉट के अधिकतम बिजली अपव्यय के लिए 1.65 वी बिजली आपूर्ति और 1.5 वी बाहरी इंटरफेस का उपयोग किया। अल्फा21364ए, कोड-नाम ईवी79, पहले ईवी78, अल्फा21364 का एक और विकास था। यह अंतिम विकसित अल्फा माइक्रोप्रोसेसर होने का इरादा था। 2004 में पेश किए जाने के लिए निर्धारित, इसे 23 अक्टूबर 2003 को रद्द कर दिया गया था, जिसमें एच. पी. ने प्रदर्शन और कार्यक्रम के मुद्दों को कारण बताया था। एक प्रतिस्थापन, ईवी7जेड की घोषणा उसी दिन की गई थी। माइक्रोप्रोसेसर का एक प्रोटोटाइप फरवरी 2003 में अंतर्राष्ट्रीय सॉलिड-स्टेट सर्किट सम्मेलन में हेवलेट-पैकर्ड द्वारा प्रस्तुत किया गया था। यह 1.45 गीगाहर्ट्ज़ पर संचालित होता था, 251 मिमी2 का डाई क्षेत्र था, 1.2 वी बिजली आपूर्ति का उपयोग करता था, और 100 डब्ल्यू (अनुमानित) को नष्ट कर देता था। अल्फा 21364ए को अल्फा 21364 पर ~ 1.6 से ~ 1.7 गीगाहर्ट्ज़ की सीमा में उच्च घड़ी आवृत्तियों और 1066 एम. बिट/एस. आर. डी. आर. ए. एम. स्मृति के लिए समर्थन की विशेषता के साथ सुधार करना था। इसे आई. बी. एम. द्वारा अपनी 0.13 माइक्रोन सिलिकॉन ऑन इंसुलेटर (एस. ओ. आई.) प्रक्रिया में बनाया जाना था। अधिक उन्नत प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, डाई आकार, बिजली आपूर्ति वोल्टेज (1.65 वी की तुलना में 1.2 वी), और बिजली की खपत और अपव्यय में कमी आई। ई. वी. 7ज़. ई. वी. 7ज़. अल्फ़ा 21364 का एक और विकास था। यह अंतिम अल्फा माइक्रोप्रोसेसर था जिसे विकसित और पेश किया गया था। ईवी7जेड को 23 अक्टूबर 2003 को जाना जाने लगा जब एचपी ने घोषणा की कि उन्होंने अल्फा21364ए को रद्द कर दिया है और इसे ईवी7जेड के साथ बदल दिया जाएगा। ईवी7जेड को 16 अगस्त 2004 को पेश किया गया था जब माइक्रोप्रोसेसर, अल्फासर्वर जीएस1280 का उपयोग करने वाला एकमात्र कंप्यूटर पेश किया गया था। इसे 27 अप्रैल 2007 को बंद कर दिया गया था जब इसे जिस कंप्यूटर में दिखाया गया था उसे बंद कर दिया गया था। यह 1.3 गीगाहर्ट्ज़ पर संचालित होता था, पी. सी. 1066 आर. आई. एम. एम. का समर्थन करता था और अल्फ़ा 21364 के समान 0.8 माइक्रोन प्रक्रिया में निर्मित किया गया था। अल्फा 21364 की तुलना में, ईवी7जेड 14 से 16 प्रतिशत तेज था, लेकिन फिर भी इसके द्वारा प्रतिस्थापित अल्फा 21364ए की तुलना में धीमा था, जो 1.5 गीगाहर्ट्ज़ पर अल्फा 21364 से 25 प्रतिशत अधिक प्रदर्शन करने का अनुमान था। टिप्पणियाँ संदर्भ "ईवी7 अल्फासर्वर्स को चिप लाइन के सूर्यास्त की ओर बढ़ते हुए जारी किया गया"। (21 जनवरी 2003)। द रजिस्टर। बैनन, पीटर (4 जनवरी 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