DEC Alpha

Alpha - nomo de 64-bita RISC arkitekturo kaj familio de procesoroj bazitaj sur la arkitekturo. La arkitekturo estis laĉita en la jaro 1989 fare de firmao Digital Equipment Corporation (DEC). Al tiu tempo la firmao famiĝis per komputilegoj kaj serviloj VAX bazitaj sur samnoma arkitekturo. Tamen VAX-arkitekturo jam estis sufiĉe olda kaj DEC decidis komenci esplorojn pri nova (en iu senco eĉ revolucia) 64-bita RISC-arkitekturo. Grava trajto de la procesor-arkitekturo estis kongrueco kun VAX-sistemoj. La lasta postulo estis rezulto de vastega uzo de produktoj, fare de DEC, uzantaj operaciumon VAX/VMS kaj aldonan programaron. Historio de la arkitekturo komenciĝis en 1982 j, kiam en Norda Esplora Laboratorio de DEC, komenciĝis esploro pri RISC-projekto Titan. Iom plimalfrue estis lanĉitaj projektoj SAFE (Streamlined Architecture for Fast Execution) kaj CASCADE. En 1985 j la projektoj estis kunigitaj en unu grandan projekton PRISM (Parallel Reduced Instruction Set Machine). La lasta projekto estis eke fermita en 1988 j. Kaj en 1988 jaro komenciĝis laboroj pri tute nova RISC-arkitekturo, kiu tamen, heredis trajtojn de PRISM.

Unua pli-malpli konkreta informo pri nova arkitekturo aperis en 1992 j kaj unua procesoro estis prezentita en novembro de la jaro. La procesoro ricevis nomon Alpha 21064, kie 21 aludas, ke Alpha estas arkitekturo de 21 jarcento, 0 estas vica numero de procesora generacio kaj 64 estas biteco de la arkitekturo. Samtempe ĝi ricevis nomon EV4, kiu estas deĉifrita jene: Extendet VAX kaj cifero 4 signifas generacion de fabrikada teknologio (CMOS4). Poste la lasta titolo ricevis pli vastan uzon.

Frekvenco de Alpha21064 (EV4) estis sufiĉe granda (por 1992 j): 150-200 MHz. Unuaj ĉefĉparoj por EV4 uzis busojn TURBOchannel, FutureBus+ kaj XMI. Tamen malgraŭ teknikaj avantaĝoj ili ne estis vaste uzataj. En komenco de 1994 j estis prezentita ĉefĉiparo DEC Apecs kun 64- aŭ 128-bitaj datenbusoj. La ĉefĉiparo jam uzis busojn PSI, ISA kaj EISA. Funkciado de ISA kaj EISA estis realizita per eksteraj buspontoj.

Samtempe kun evoluo de procesoroj aperadis aparatoj uzataj ĝin. Ekz en novempro de 1992 j estis prezentita laborstacio DEC 3000 Modelo 500 AXP (alinome Flamingo).

Sed malgraŭ tre interesaj kaj allogaj trajtoj de la arkitekturo, EV4 ne sukcesis vastegan uzon. Por savi situacion estis lanĉita malmultekosta procesoro Alpha21066 (LCA4). Interalie la procesoro estis unua kun entegrita kontrolilo de ĉefmemoro.

En 1993 j aperis procesoro Alpha21064A (EV45) (kun frekvenco 300 MHz) kaj Alpha21066AQ (LCA45) (kun frekvenco 233 MHz). La procesoroj estis fabrikitaj laŭ kvartavola 0.5 mkm teknologio.

En 1994 j estis lanĉita procesoro de nova generacio Alpha21164 (EV5). La procesoro havis duoble pli grandan kvanton de ĉenstabloj de funkciaj blokoj kaj integritan 96-KB S-staplon. Pro uzo de 0.5 mkm teknologio, frekvenco atingis nr 333 MHz. EV5 estis sufiĉe multekosta, ĉar havis grandan kvanton de transistoroj (9.3 milionoj), kiu situis en granda kerno (299 mm2).

En 1995 j aperis Alpha21164A (EV56). La procesoro estis fabrikita laŭ teknologio 0.35 mkm kaj atingis frekvencon 667 MHz.

En 1997 j estis lanĉita simpligita procesoro Alpha21164PC (PCA56). Ĝi ne havis S-staplon kaj estis prezentita, kiel amasa, tamen tre kalkulpova. Por EV5 estis konstruita ĉefĉiparo DEC Alcor. Ĝi uzis ĉefbuson 33 MHz, ĝis 64 MB da ekstera staplo kaj ĝis 8 GB da ĉefmemoro laŭ normo FPM ECC kun memorbuso 256 bit. La ĉefĉiparo estis kongrua al buso PCI (33 MHz, 64-bit). Funkcio de busoj EISA kaj ISA estis realigitaj per ekstera kontrolilo. La diska kontrolilo de normo IDE mankis, tamen, estis eblo uzi apartan kontrolilon fare de fremdaj produktanoj. Samtempe kun lanĉo de EV56 estis lanĉita ĉefĉiparo Alcor 2, kiu subtenis BWX-on. Poste aperis ĉefĉiparo Pixis, kiu funkciis, kun ĉefbuso je 66 MHz kaj uzis ĉefmemoron SDRAM ECC (128-bit por buso de datenoj, 66 MHz

En januaro de 1998 j DEC estis aĉetita fare de firmao Copaq.

En februaro de la sama jaro DEC kaj Samsung anoncis pri kontrakto, lau kiu, la lasta rajtis uzi patentojn de arkitekturo Alpha, produkti jam ekzistantajn procesorojn kaj projekti novajn.

En junio de 1998 j Compaq kaj Samsung aliancis por evoluigi Alpha-arkitekturon. Laŭ rezultoj de la alianco estis fondita firmao Alpha Processor Inc (API), kiu okupiĝis pri vendado de Alpha-procesoroj.

Somere de 1998 j estis lanĉita fabrikado de procesoro Alpha 21264 (EV6) kaj komputiloj sur ĝia bazo. La procesorojn produktis Samsung kaj Intel. Procesoro Alpha 21264 (EV6) estis produktita laŭ la sama teknologio, kiel EV56, tamen, pro uzo de nova procesora kerno, ĝi havis duoble pligrandan kalkulpovon. La kerno uzis teknologion de ekstervica plenumo de komandoj, novan skemon de komutado de staplo kaj nova ĉefbuso DDR. Ĝuste la buso estis uzita en procesoroj Athlon fare de AMD.

Por procesoroj de familio Alpha 21264 (EV6) estis projektitaj du kolektoj de ĉefĉiparoj: DEC Tsunami (titolita ankaŭ Tihon) kaj AMD Irongate (titolata ankaŭ AMD-751)

Bedaŭrinde, dum kunigo kun Compaq, firmao DEC fin-fine pereis kaj pro la kaŭzo la arkitekturo komencis stagni. Certe en generacio de EV6 estis produktitaj procesoroj, sed Compaq kaj Samsung nesukcesis organizi vastan vendadon de la icoj, kiuj estis uzitaj nur por komputilegoj, serviloj kaj multekostaj laborstacioj.

En familio de EV6 aperis ankaŭ procesoroj Alpha 21264A (EV67, teknologio 25 nm) kaj Alpha21264B (EV68A kaj EV68C laŭ teknologio 18 nm). La procesoroj atingis frekvencon 1250 MHz.

23 aŭgusto de 1999 j Compaq anoncis pri fino de sia partopreno en evoluigo de Windows NT kaj post unu semajno Microsoft anoncis, ke Windows 2000 ne estos kongrua al Alpha.

En decembro de 1999 j Compaq kaj Samsung subskribis memoranon pri deziro investi 500 milionoj $ en evoluon de arkitekturo Alpha: Samsung 200 milonojn por esplori kaj konstrui novajn rimedojn de teknologio kaj 300 milionojn Compaq por projektado de Alpha-serviloj kaj operaciumo Tru64. Sammonate Compaq kaj IBM kontraktis, ke la Blua Giganto fabrikos procesorojn Alpha laŭ propra teknologio de cupraj kondukiloj. Sed Samsung restis ĉefa fabrikanto de procesoroj Alpha.

Tamen en 2000 j Samsung ne sukcesis lanĉi 18-nm teknologion. Pro tio estis produktitaj nur EV67 kaj tre eta kvanto de EV68C. En 2000 j ĝi sukcesis amase ekfabriki EV68A. Ve, la tempo estis perdita. Compaq komencis celi sistemoj AlpfaServer al procesoroj EV68C fare de IBM. Procesoroj EV68A kaj EV68C estis produktitaj laŭ teknologio 18 nm kaj atingis frekvencon 1250 MHz.

Je la 25 junio 2001 Copaq anoncis pri laŭetapa ŝrumpo de arkitekturo Alpha. Laŭ la plano ĝis 2004 j ĉiuj serviloj fare de Compaq devas esti produktadaj nur laŭ arkitekturo Intel IA-64. Post la anonco estis finitaj laboroj pri estonta procesoro EV8.

Alpha 21364 EV7 estis lasta generacio en fama familio de Alpha. Compaq anoncis pri malfondo de Alpha Microprocessor Division en komenco de 2002 j, tuj post lanĉo de EV7. Oni planis luigi ostaron de la grupo al Intel. Post la anonco Samsung kaj IBM finis fabriki procesorojn Alpha ĉe siaj fabrikoj.

21 oktobro 2001 j firmao Alpha Processor Ink (tiu tempe jam titolata API Networks), transdonis ĉion, lgitan al subteno de Alpha-sistemoj, al firmao Microway

Post la eventoj historio de procesoroj Alpha devis finiĝi. Tamen okazis alie.

Je la 3 septembro de 2001 j firmao Hewlett-Packard anoncis pri unuiĝo kun Compaq. Hewlett-Packard daŭrigis subtenon de Alpha-sistemoj kaj anoncis pri daŭra evoluo de procesoroj Alpha EV7. En aŭgusto de 2004 j estis lanĉita procesoro EV7z. Laŭ arkitekturo ĝi estis ico EV7, nur fabrikata per teknologio 180 nm kaj havanta frekvencon 1.3 GHz. En speciala anonco, aperinta samtempe kun EV7, firmao Hewlett-Packard informis, ke arkitekturo Alpha ne plu estas daurigota kaj vendado de aparatoj ĉe Alpha-fundamento finiĝos en 2006 j, tamen teknika priservo de Alpha-sistemoj daŭriĝos ĝis 2011 j.

Necesas rimarki, ke ideoj naskitaj dum projektado de procesoroj Alpha EV8 ne dronis, ĉar multaj inĝenieroj de Alpha Microprocessor Division migris al AMD kaj Intel.

Kvankam procesoroj Alpha ek de komenco estis celataj por serviloj, komputilegoj kaj laborstacioj, ankaŭ ekzistis eĉ tekokomputiloj sur Alpha-platformo, ekz AlphaBook fare de Tadpole Technology.

ModeloVendotitoloJaroFrekvenco, HzTeknologio mkmTransistorojn, milionojDimensio de kristalo, мм²Kvanto da konektilojUzata povumo, WTensiode nutro, VTrafikpovo  dememoro, MB/sD-staplo, KBI-staplo, KBS-staploB-staploInstrukciaroEV4210641992100—2000,751,68234290303,38088— EV4521064A1994200—3000,52,85164333,3801616— LCA4210661993100—1660,681,75209213,33088— LCA4521066A1994166—2330,51,75161233,33088— EV5211641995266—5000,59,7299296563,3/2,51508896 KB1REV5621164A1996400—7670,359,3209463,3/2,03008896 KB1—2 MBR,BPCA5621164PC1997400—5330,353,5141264403,3/2,5 816—1 MBR,B,MPCA5721164PC 600—6660,285,7101283202,5/2,0 1616—1 MBR,B,MEV6212641998450—6000,3515,2314389732,016006464—2—8 MBR,B,M,FEV6721264A1999667—7500,2515,2210389 2,0 6464—2—8 MBR,B,M,F,CEV68AL21264B2001800—8330,1815,2125  1,7 6464—2—8 MBR,B,M,F,C,TEV68CB21264C20011000—12500,1815,2125 65—751,65 6464—2—8 MBR,B,M,F,C,TEV68Ĉ21264D       1,65 6464—2—8 MBR,B,M,F,C,TEV7/EV7z213642003800—13000,18130397 1251,5 64641,75 MB—R,B,M,F,C,TEV7921364A(?)(nelanĉita)17000,13152300 1201,2 64641,75 MB?—R,B,M,F,C,T

 Operaciumoj kaj programaro por sistemoj Alpha 
Ek de komenco kun Alpha-aparatoj estis kongruigitaj multaj operaciumoj. Temas pri Microsoft Windows NT, Digital UNIX (ankaŭ konata kiel DEC OSF/1 kaj paste titilata Compaq Tru64 UNIX) kaj OpenVMS. Krom tio al Alpha estis neoficiale kongruigitaj multaj aliaj operaciumoj. Ekz Linux, diversaj BSD ka. Necesas rimarki, ke inter aliaj RISC-sistemoj, Alpha estis sola, kiu ek de komence estis kongrua al Windows NT, ĉar en 1997 j firmao Microsoft lasis subtenon de arkitekturoj PowerPC kaj MIPS. Tamen kvanto de programoj por Alpha estis tre malmulta, kompare kun sistemoj x86. Por solvi la problemon DEC prezentis programon FX!32, kiu estis programa kongruilo de x86 al Alpha. Bedaŭrinde uzo de FX!32 malmultigis kalkulpovon de Alpha-komputiloj je 40%. Ankaŭ gava problemo de uzo de Windows NT estis denaska 32-biteco de la operaciumo, kiu ne povis plene malkovri fortecon de 64-bita Alpha.

Laŭ statistiko de Compaq inter ĉiuj Alpha-sistemoj venditaj de Compaq estis uzitaj:
 Tru64 UNIX - 60%;
 OpenVMS - 35%;
 Windows NT - 5%
eta|maldekstra|180px|

 Eksteraj ligiloj 

 http://www.top500.org/list/2002/11  
 http://www.research.compaq.com/wrl/DECarchives/DTJ/DTJ800  
 http://ftp.digital.com/pub/digital/info/semiconductor/literature/dsc-library.html  
 http://ftp.digital.com/pub/digital/info/semiconductor/literature/archives.html  

Kategorio:Procesora arkitekturo