Historia de la arquitectura de la CPU SPARC

[RetroBytes] presenta muy bien la curiosa historia de la arquitectura del procesador SPARC. SPARC, abreviatura de Scalable Processor Architecture, definió algunos de los procesadores RISC de mayor éxito comercial durante las décadas de 1980 y 1990. SPARC fue desarrollado inicialmente por Sun Microsystems, a quien la mayoría de nosotros asociamos SPARC, pero si bien la mayoría de las arquitecturas informáticas están controladas por una sola empresa, SPARC fue defendido por docenas de jugadores. La historia de SPARC no es simplemente la historia de Sun.

El diseño de una computadora con conjunto de instrucciones reducido (RISC) se basa en una arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) que ejecuta un número limitado de instrucciones más simples que una computadora con conjunto de instrucciones complejas (CISC) basada en una ISA que comprende instrucciones cada vez más complejas. Dado que RISC aprovecha instrucciones más simples, generalmente requiere una secuencia más larga de esas instrucciones simples para completar la misma tarea que instrucciones menos complejas en una computadora CISC. La desventaja es que las instrucciones RISC simples (más eficientes) generalmente se ejecutan más rápido (a una velocidad de reloj más alta) y de manera altamente canalizada. Nuestra descripción general de las batallas modernas de la ISA presenta cómo los días de CISC esencialmente han terminado.

Puede que IBM haya sido el primer actor en explorar los conceptos de procesadores RISC; sin embargo, el trabajo de dos grupos universitarios diferentes fue más visible y, por tanto, posiblemente más influyente. El grupo Stanford comercializó MIPS y Berkeley RISC comercializó SPARC.

Las versiones 7 y 8 de SPARC, las dos primeras versiones de SPARC, eran arquitecturas de 32 bits. La evolución a SPARC Versión 9 saltó a 64 bits pero conservó la compatibilidad con versiones anteriores. Si bien tenían registros de 64 bits, las instrucciones heredadas de 32 bits funcionaban de manera idéntica a como lo hacían en versiones anteriores. Solo se requirieron un puñado de nuevas instrucciones de 64 bits y éstas utilizaron automáticamente los 32 bits superiores. Otros avances en SPARC Versión 9 aprovecharon el conocimiento del código existente para identificar mejoras de rendimiento. Estos incluían captación previa de caché, manejo de desalineación de datos y movimientos condicionales para reducir las ramificaciones. Otras mejoras importantes en SPARC Versión 9 mejoraron el rendimiento del sistema operativo. Estos incluían privilegios de instrucción, privilegios de registro y múltiples niveles de trampa.

Las mejoras de SPARC Versión 9 fueron definidas por SPARC International, cuyos miembros incluyen Sun Microsystems, Fujitsu, Texas Instruments, Cray, Ross y otros. Sun fue una parte importante de SPARC International, pero no lo hizo solo.

Desde la versión 9 de SPARC, el progreso se ha centrado principalmente en el multiprocesamiento y Fujitsu sigue fabricando mainframes basados ​​en SPARC. SPARC también se ha vuelto abierto y libre de regalías y encontró una base en la informática integrada. Algunos incluso han sintetizado procesadores SPARC en FPGA económicos.