HAL SPARC64
ایس پی اے آر سی 64 ایک مائکرو پروسیسر ہے جسے ایچ اے ایل کمپیوٹر سسٹمز نے تیار کیا ہے اور اسے فوجیسو نے تیار کیا ہے۔ یہ SPARC V9 انسٹرکشن سیٹ آرکیٹیکچر (ISA) کو لاگو کرتا ہے، جو ایسا کرنے والا پہلا مائکرو پروسیسر ہے۔ ایس پی اے آر سی 64 ایچ اے ایل کا پہلا مائکرو پروسیسر تھا اور ایس پی اے آر سی 64 برانڈ میں پہلا تھا۔ یہ 101 اور 118 میگاہرٹز پر کام کرتا ہے۔ ایس پی اے آر سی 64 کو خصوصی طور پر فوجیتسو نے اپنے سسٹمز میں استعمال کیا تھا۔ پہلے سسٹمز، فوجیتسو ہال اسٹیشن ماڈل 330 اور ماڈل 350 ورک سٹیشنوں کا باضابطہ اعلان ستمبر 1995 میں کیا گیا تھا اور انہیں اکتوبر 1995 میں دو سال بعد متعارف کرایا گیا تھا۔ اس کے بعد 1996 میں SPARC64 II (جو پہلے SPARC64 + کے نام سے جانا جاتا تھا) آیا۔ SPARC64 ایک سپر اسکالر مائکرو پروسیسر ہے جو فی سائیکل چار ہدایات جاری کرتا ہے اور انہیں ترتیب سے باہر انجام دیتا ہے۔ یہ ایک ملٹی چپ ڈیزائن ہے، جس میں سات ڈائی ہوتے ہیں: ایک سی پی یو ڈائی، ایم ایم یو ڈائی، چار سی اے سی ایچ ای ڈائی اور ایک کلاک ڈائی۔ سی پی یو ڈائی سی پی یو ڈائی میں منطق کی اکثریت، تمام ایگزیکیوشن یونٹس اور ایک لیول 0 (L0) انسٹرکشن کیش شامل ہے۔ پھانسی کی اکائیاں دو عدد اکائیوں، ایڈریس اکائیوں، فلوٹنگ پوائنٹ اکائیوں (ایف پی یو)، میموری اکائیوں پر مشتمل ہوتی ہیں۔ ایف پی یو ہارڈ ویئر ایک فیوزڈ ملٹی پلائی ایڈ (ایف ایم اے) یونٹ اور ایک ڈیویڈ یونٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ لیکن ایف ایم اے کی ہدایات واقعی صرف ایس پی اے آر سی 64 VI کے مطابق مربوط ہیں (یعنی ایک ہی گول کے ساتھ)۔ ایف ایم اے یونٹ پائپ لائنڈ ہے اور اس میں چار سائیکل لیٹینسی اور ایک سائیکل تھرو پٹ ہے۔ تقسیم یونٹ پائپ لائنڈ نہیں ہے اور اس میں نمایاں طور پر طویل تاخیر ہوتی ہے۔ L0 انسٹرکشن کیش کی گنجائش 4 KB ہے، براہ راست نقشہ بند ہے اور اس میں ایک سائیکل کی تاخیر ہے۔ سی پی یو ڈائی سی اے سی ایچ ای سے جڑا ہوا ہے اور ایم ایم یو دس 64 بٹ بسوں سے ڈائی کرتا ہے۔ ورچوئل پتے لے جانے والی چار ایڈریس بسیں ہر کیش کو ختم کرنے کا باعث بنتی ہیں۔ دو ڈیٹا بسیں رجسٹر فائل سے ڈیٹا کو دو سی اے سی ایچ ای ڈیز پر لکھتی ہیں جو ڈیٹا کیش کو لاگو کرتی ہیں۔ چار بسیں، ہر سی اے سی ایچ ای سے ایک، سی پی یو کو ڈیٹا یا ہدایات فراہم کرتی ہیں۔ سی پی یو ڈائی میں 27 لاکھ ٹرانجسٹرز ہوتے ہیں، جس کے طول و عرض 297 ملی میٹر کے رقبے کے لیے 17.53 ملی میٹر سے 16.92 ملی میٹر ہوتے ہیں اور اس میں 817 سگنل بمپ اور 1,695 پاور بمپ ہوتے ہیں۔ ایم ایم یو ڈائی میں میموری مینجمنٹ یونٹ، کیش کنٹرولر اور بیرونی انٹرفیس ہوتے ہیں۔ SPARC64 میں میموری اور ان پٹ/آؤٹ پٹ (I/O) کے لیے الگ انٹرفیس ہیں۔ میموری تک رسائی کے لیے استعمال ہونے والی بس 128 بٹس چوڑی ہے۔ سسٹم انٹرفیس ایچ اے ایل آئی/او (ایچ آئی او) بس ہے، جو ایک 64 بٹ اسنکرونس بس ہے۔ ایم ایم یو کا ڈائی ایریا 163 ملی میٹر 2 ہے۔ کیش ڈائز فور ڈائز لیول 1 (ایل 1) ہدایات اور ڈیٹا کیشز کو نافذ کرتا ہے، جس کے لیے ہر ایک کو دو ڈائز کی ضرورت ہوتی ہے۔ دونوں کیشز میں 128 کے بی کی گنجائش ہے۔ دونوں کیشز کے لیے تاخیر تین چکروں کی ہوتی ہے، اور کیشز چار طرفہ سیٹ ایسوسی ایٹیو ہوتے ہیں۔ ڈیٹا کیش کو ایرر کریکٹنگ کوڈ (ای سی سی) اور پیریٹی کے ذریعے محفوظ کیا جاتا ہے۔ یہ 128 بائٹ لائن سائز کا استعمال کرتا ہے۔ ہر کیچ ڈائی کیش کے 64 کے بی اور کیش ٹیگز کے ایک حصے کو لاگو کرتا ہے۔ کیش ڈائی میں 43 لاکھ ٹرانجسٹرز ہوتے ہیں، جس کے طول و عرض 14 ملی میٹر کے لیے 14 ملی میٹر اور ڈائی ایریا کے لیے 10.11 ملی میٹر ہوتے ہیں۔ اس میں 1,854 سولڈر بمپس ہیں، جن میں سے 446 سگنلز اور 1408 پاور ہیں۔ جسمانی SPARC64 21.9 ملین ٹرانجسٹروں پر مشتمل تھا۔ اسے فوجیتسو نے اپنے CS-55 عمل میں تیار کیا تھا، ایک 0.40 مائیکرو میٹر، چار پرت والی دھاتی تکمیلی دھات-آکسائیڈ-سیمی کنڈکٹر (CMOS) عمل۔ سات ڈائی ایک آئتاکار سیرامک ملٹی چپ ماڈیول (ایم سی ایم) میں پیک کیے جاتے ہیں، جو سولڈر بمپس کے ساتھ ایم سی ایم کے نیچے سے جڑے ہوتے ہیں۔ ایم سی ایم میں 565 پن ہوتے ہیں، جن میں سے 286 سگنل پن اور 218 پاور پن ہوتے ہیں، جو پن گرڈ ایرے (پی جی اے) کے طور پر منظم ہوتے ہیں۔ ایم سی ایم کے پاس چوڑی بسیں ہیں جو سات ڈائیوں کو جوڑتی ہیں۔ SPARC64 II SPARC64 II (SPARC64 +) SPARC64 کی مزید ترقی تھی۔ یہ دوسری نسل کا SPARC64 مائکرو پروسیسر ہے۔ اس نے 141 اور 161 میگاہرٹز پر کام کیا۔ اسے فوجیتسو نے اپنے ہال اسٹیشن ماڈل 375 (141 میگاہرٹز) اور ماڈل 385 (161 میگاہرٹز) ورک سٹیشنوں میں استعمال کیا تھا، جو بالترتیب نومبر 1996 اور دسمبر 1996 میں متعارف کرائے گئے تھے۔ SPARC64 II کے بعد 1998 میں SPARC64 III آیا۔ SPARC64 II میں نئے عمل اور سرکٹ موافقت کے ذریعے فعال اعلی گھڑی تعدد کی وجہ سے اعلی کارکردگی ہے۔ اور مندرجہ ذیل مائیکرو آرکیٹیکچر بہتریوں کی وجہ سے فی سائیکل (آئی پی سی) گنتی میں اعلی ہدایات: سطح 0 (L0) انسٹرکشن کیش کی صلاحیت کو دوگنا کر کے 8 KB کر دیا گیا۔ فزیکل رجسٹروں کی تعداد 116 سے بڑھا کر 128 اور رجسٹر فائلوں کی تعداد چار سے بڑھا کر پانچ کر دی گئی۔ برانچ ہسٹری ٹیبل اندراجات کی تعداد دوگنی کر کے 2,048 کر دی گئی۔ اسے فوجیتسو نے اپنے سی ایس-60 عمل میں بنایا تھا، جو 0.35 مائیکرو میٹر، پانچ پرتوں والا دھاتی سی ایم او ایس عمل ہے۔ نئے عمل نے ڈائی کے رقبے کو کم کر دیا، جس میں سی پی یو ڈائی کی پیمائش 202 ملی میٹر 2، ایم ایم یو ڈائی 103 ملی میٹر 2، اور سی اے سی ایچ ای ڈائی 84 ملی میٹر 2 تھی۔ ایس پی اے آر سی 64 جی پی متعلقہ مائکرو پروسیسرز کا ایک سلسلہ ہے جسے ایچ اے ایل اور فوجیسو نے تیار کیا ہے جو فوجیسو جی پی 7000 ایف اور پرائم پاور سرورز میں استعمال ہوتا ہے۔ پہلا SPARC64 جی پی SPARC64 II کی مزید ترقی تھی۔ یہ تیسری نسل کا SPARC64 مائکرو پروسیسر تھا اور اسے متعارف کرانے سے پہلے SPARC64 III کے نام سے جانا جاتا تھا۔ ایس پی اے آر سی 64 جی پی 225، 250 اور 275 میگاہرٹز کی گھڑی تعدد پر کام کرتا تھا۔ یہ ملٹی پروسیسنگ کو سپورٹ کرنے والا ایچ اے ایل کا پہلا مائکرو پروسیسر تھا۔ اہم حریف ایچ پی پی اے-8500، آئی بی ایم پاور 3 اور سن الٹرا ایس پی اے آر سی II تھے۔ SPARC64 جی پی کو جولائی 1997 میں ٹیپ کیا گیا تھا۔ اس کا اعلان 11 اپریل 1998 کو کیا گیا تھا، 225 اور 250 میگاہرٹز ورژن دسمبر 1998 میں متعارف کرائے گئے تھے۔ 275 میگاہرٹز ورژن مارچ 1999 میں متعارف کرایا گیا تھا۔ یہ SPARC64 II کا سنگل ڈائی نفاذ تھا جس نے ترمیم کے ساتھ، CPU ڈائی اور چار میں سے دو CACHE ڈائی کو مربوط کیا۔ مائیکرو آرکیٹیکچر میں متعدد تبدیلیاں اور بہتری کی گئیں، جیسے کہ ایم ایم یو کی تبدیلی اور الٹرا پورٹ آرکیٹیکچر کا استعمال کرتے ہوئے ایک نیا سسٹم انٹرفیس۔ اس نے برانچ پیشن گوئی کو بہتر بنایا، گھڑی کی تعدد کو بہتر بنانے کے لیے ایک اضافی پائپ لائن مرحلہ اور دوسرا ایف پی یو جو ایڈ اور سبٹریکٹ ہدایات پر عمل درآمد کر سکتا تھا۔ ڈائی ایریا کو بچانے کے لیے پہلے کی نقل کے بجائے کم فعالیت کا ایف پی یو شامل کیا گیا تھا ؛ دوسرا ایف پی یو پہلے کے نصف سائز کا ہے۔ اس میں تمام ہدایات کے لیے تین سائیکل کی تاخیر ہوتی ہے۔ پیچیدہ ایس پی اے آر سی 64 II میموری مینجمنٹ یونٹ (ایم ایم یو) کو ایک آسان یونٹ سے تبدیل کر دیا گیا جو سولارس آپریٹنگ سسٹم کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔ اس سے پہلے، ایس پی اے آر سی 64 سسٹم ایس پی اے آر سی 64/او ایس چلاتے تھے، جو ایچ اے ایل کے ذریعہ تیار کردہ سولرس کا مشتق ہے جس نے ایس پی اے آر سی 64 کو سپورٹ کیا تھا۔ ڈائی ایریا کو کم کرنے کے لیے ایل 1 کیشز کی گنجائش 128 کے بی سے گھٹا کر 64 کے بی کر دی گئی تھی (یہی وجہ ہے کہ چار میں سے صرف دو سی اے سی ایچ ای ڈائیز کو ایس پی اے آر سی 64 II سے مربوط کیا گیا تھا)۔ 1 سے 16 ایم بی کی گنجائش والے بڑے بیرونی ایل 2 کیش کی فراہمی سے متعلقہ کارکردگی کے نقصان کو کم کیا گیا۔ ایل 2 کیش تک رسائی ایک وقف شدہ 128 بٹ ڈیٹا بس کے ساتھ حاصل کی جاتی ہے جو مائکرو پروسیسر کی اسی یا نصف گھڑی فریکوئنسی پر کام کرتی ہے۔ ایل 2 کیش جامع ہے، یعنی یہ ایل 1 کیش کا ایک سپر سیٹ ہے۔ ایل 1 اور ایل 2 کیش دونوں کا ڈیٹا ای سی سی اور ان کے ٹیگز کے ذریعے برابری کے لحاظ سے محفوظ ہے۔ SPARC64 II کے ملکیتی سسٹم انٹرفیس کی جگہ الٹرا پورٹ آرکیٹیکچر کے ساتھ مطابقت رکھنے والے نے لے لی۔ اس نے SPARC64 III کو سن مائیکرو الیکٹرانکس سے چپ سیٹ استعمال کرنے کے قابل بنایا۔ سسٹم بس مائکرو پروسیسر کی فریکوئنسی کے نصف، تیسرے، چوتھائی یا پانچویں حصے پر کام کرتی ہے، زیادہ سے زیادہ 150 میگاہرٹز تک۔ اس میں 17.6 ملین ٹرانجسٹر موجود تھے، جن میں سے 6 ملین منطق کے لیے ہیں اور 11.6 ملین کیشے اور ٹی ایل بی میں موجود ہیں۔ ڈائی کا رقبہ 210 ملی میٹر 2 ہے۔ اسے فوجیتسو نے اپنے سی ایس-70 عمل میں بنایا تھا، جو ایک 0.24 مائیکرو میٹر، پانچ پرتوں والی دھات، سی ایم او ایس عمل ہے۔ اسے 957 پیڈ فلپ چپ لینڈ گرڈ ایرے (ایل جی اے) پیکیج میں پیک کیا گیا ہے جس کے طول و عرض 42.5 ملی میٹر اور 42.5 ملی میٹر ہیں۔ 957 پیڈ میں سے 552 سگنلز کے لیے اور 405 پاور اور گراؤنڈ کے لیے ہیں۔ اندرونی وولٹیج 2.5 وی ہے، آئی/او وولٹیج 3.3 وی ہے۔ 275 میگاہرٹز پر 60 ڈبلیو کی سب سے زیادہ بجلی کی کھپت۔ الٹرا پورٹ آرکیٹیکچر (یو پی اے) سگنلز 3.3 وی لو وولٹیج ٹرانجسٹر ٹرانجسٹر لاجک (ایل وی ٹی ٹی ایل) کی سطحوں کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں سوائے تفریق گھڑی کے سگنلز کے جو 3.3 وی سیوڈو ایمیٹر کپلڈ منطق (پی ای سی ایل) کی سطحوں کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں۔ دوسرے اور تیسرے SPARC64 جی پی چوتھی نسل کے SPARC64 مائکرو پروسیسرز ہیں۔ دوسرا ایس پی اے آر سی 64 جی پی پہلے کی مزید ترقی تھی اور اس نے 400 سے 563 میگاہرٹز پر کام کیا۔ 400 اور 450 میگاہرٹز پر کام کرنے والے پہلے ورژن 1 اگست 2000 کو متعارف کرائے گئے تھے۔ اس میں بڑے ایل 1 انسٹرکشن اور ڈیٹا کیشے تھے، جن میں سے ہر ایک کی گنجائش دوگنی ہو کر 128 کے بی ہو گئی ؛ 16,384 اندراجات پر مشتمل بڑے بی ایچ ٹی کے نتیجے میں برانچ کی بہتر پیش گوئی ؛ بصری انسٹرکشن سیٹ (وی آئی ایس) کے لیے سپورٹ ؛ اور ڈبل ڈیٹا ریٹ (ڈی ڈی آر) ایس آر اے ایم سے بنایا گیا ایل 2 کیشے۔ اس میں 30 ملین ٹرانجسٹرز تھے اور اسے فجٹسو نے اپنے CS80 عمل میں تیار کیا تھا، جو تانبے کے انٹر کنیکٹ کی چھ سطحوں کے ساتھ ایک 0.18 مائیکرو میٹر CMOS عمل ہے۔ اس نے I/O کے لیے 1.8 V اندرونی بجلی کی فراہمی اور 2.5 یا 3.3 V بجلی کی فراہمی کا استعمال کیا۔ اسے 1,206 کانٹیکٹ بال گرڈ ایرے (بی جی اے) میں پیک کیا گیا تھا جس کی پیمائش 37.5 ملی میٹر اور 37.5 ملی میٹر تھی۔ 1, 206 رابطوں میں سے 552 سگنل ہیں اور 405 پاور یا گراؤنڈ ہیں۔ تیسرا SPARC64 جی پی مائیکرو آرکیٹیکچر کے لحاظ سے دوسرے سے ملتا جلتا تھا۔ یہ 600 سے 810 میگاہرٹز پر کام کرتا تھا۔ پہلا ورژن 2001 میں متعارف کرایا گیا تھا۔ 700، 788 اور 810 میگاہرٹز ورژن 17 جولائی 2002 کو متعارف کرائے گئے۔ اسے فوجیتسو نے اپنے 0.15 مائیکرو میٹر CS85 عمل میں تانبے کے باہمی ربط کی چھ سطحوں کے ساتھ تیار کیا تھا۔ اس نے I/O کے لیے 1.5 V اندرونی بجلی کی فراہمی اور 1.8 یا 2.5 V بجلی کی فراہمی کا استعمال کیا۔ SPARC64 V بھی دیکھیں (اس مضمون میں SPARC64 V +، VI، VII، VII +، VIIIfx، IXfx، X، X +، اور XIfx کا بھی احاطہ کیا گیا ہے) نوٹ حوالہ جات کمپیوٹرگرام (11 مارچ 1994)۔ ["ایچ اے ایل کو فوجیتسو سے پہلا 64 بٹ کا ایس پی اے آر سی سلکان ملتا ہے"]۔ کمپیوٹر بزنس ریویو۔ کمپیوٹرگرام (19 ستمبر 1995)۔ ["ایچ اے ایل بالآخر 64 بٹ ایچ اے ایل اسٹیشن لائن کے ساتھ مارکیٹ میں آیا"]۔ کمپیوٹر بزنس ریویو۔ فوجیتسو لمیٹڈ (17 جولائی 2002)۔ فوجیتسو کے پرائم پاور سرورز کو کارکردگی میں ایک اور بڑا اضافہ ملتا ہے۔ (پریس ریلیز)۔ فوجیتسو لمیٹڈ (17 جولائی 2002)۔ SPARC64 GP 400-810 MHz تکنیکی خلاصہ۔ ایچ اے ایل کمپیوٹر سسٹمز۔ SPARC64۔ ایچ اے ایل کمپیوٹر سسٹمز (14-15 اگست 1995)۔ SPARC64 +: HAL کا دوسری نسل کا 64 بٹ SPARC پروسیسر۔ گرم چپس VII۔ ایچ اے ایل کمپیوٹر سسٹمز (29 اپریل 1999)۔ SPARC64 I پروڈکٹ کا جائزہ۔ ایچ اے ایل کمپیوٹر سسٹمز (29 اپریل 1999)۔ SPARC64 II پروڈکٹ کا جائزہ۔ ایچ اے ایل کمپیوٹر سسٹمز (29 اپریل 1999)۔ SPARC64 III پروڈکٹ کا جائزہ۔ گویناپ، لنلے (6 مارچ 1995)۔ "ایچ اے ایل نے ملٹی چپ ایس پی اے آر سی پروسیسر کا انکشاف کیا"۔ مائکرو پروسیسر رپورٹ۔ گانا، پیٹر (8 دسمبر 1997)۔ "ایچ اے ایل پیک SPARC64 ؛ سنگل چپ پر"۔ مائکرو پروسیسر رپورٹ۔ فوجیتسو مائکرو پروسیسرز SPARC مائکرو پروسیسرز سپر اسکالر مائکرو پروسیسرز