申威處理器
機械配件
申威處理器或申威CPU,簡稱“SW處理器”。SW處理器源自於DEC的Alpha 21164,其研製得到了國家“核高基”專項資金支持。在國家“核高基”重大專項支持下、採用自主指令集,具體負責研發的單位是江南計算機所屬於軍方研究機構(總參56所),且具有完全自主知識產權的處理器系列。
SW1在2006年研製成功
指令集:RISC,自主指令集
核心數量:單核心
架構:Alpha
SW-2在2008年研製成功
CPU型號:SW-2
CPU頻率:1400MHz
製造工藝:130nm
指令集:RISC,自主指令集
核心數量:雙核心
架構:Alpha
SW-3在 2010年推出
CPU型號:SW1600
CPU頻率:1600MHz
製造工藝:65nm
指令集:RISC,自主指令集
核心數量:16
數據位寬:64位
架構:Alpha
集成DDR3存儲控制器和標準I/O介面
其中,SW1600處理器是江南計算所研製申威系列的第三代處理器,擁有16個RISC處理核,浮點高達140GFLOPS。是高性能伺服器和存儲技術與江南計算所合作的國家重點實驗室項目,中華人民共和國自主知識產權,並且,SW1600已經運用到神威藍光(Sunway BlueLight MPP)超級計算機上,是中華人民共和國公開面世的首台全採用自主研發生產處理器,達到每秒千萬億次浮點的超級計算機,2011年9月安裝於國家超算濟南中心。神威藍光由國家并行計算機工程技術研究中心製造,獲得科技部863計劃支持,系統採用8704個SW1600處理器,峰值計算能力1.07016PFLOPS,持續計算速度795.9TFLOPS,LINPACK效率達到74.37%,總功耗只有1074KW。
神威·太湖之光超級計算機
神威·太湖之光超級計算機是由國家并行計算機工程技術研究中心研製的超級計算機,搭載40960塊“申威26010”高性能處理器。
2016年6月20日,TOP500組織在法蘭克福世界超算大會(ISC)上,“神威·太湖之光”超級計算機系統登頂榜單之首,成為世界上首台運算速度超過十億億次的超級計算機。
神威·太湖之光超級計算機系統的峰值性能125.436PFlops,前世界第一,目前已被Summit所超越;持續性能93.015PFlops,前世界第一,目前也已被Summit所超越;性能功耗比6051MFlops/ W,還是世界第一。
Alpha架構於1992年2月25日,在東京召開的一次會議上面被正式推介,新架構的關鍵特性都一一的被羅列出來。當時說Alpha只是產品開發的內部代號。新處理器採用完全64-bit RISC設計,執行固定長度指令(32 bits)。有32個64 bit整數寄存器,操作43-bit的虛擬地址(在後來能夠擴充到64-bit)。和VAX相同,使用little-endian位元組順序,即低位元組的寄存器佔用低內存地址線。而不像如摩托羅拉等大多數處理器所使用的big-endian位元組順序,即低位元組寄存器佔用高內存地址線。除此之外,處理器還內建一個算術協處理器,有32個浮點64-bit寄存器,採用隨機存取,而不是在intel x86協處理器上使用的堆棧存取方式。整個Alpha的生命周期被設計為至少25年。
申威處理器
Alpha被簡化后的指令集更利於流水線操作,它由5個部分所組成:
·整數指令
·浮點數指令
·分支和比較指令
·讀取和存儲指令
·PAL編碼指令
21264晶元保持了Alpha處理器可以運行多種操作系統的特點,其中包括Tru64UNIX、OpenVMS和Linux等,而在這些系統中,已經有許多成熟的應用程序,這也是Alpha處理器的一個優勢。對於追求性能的用戶,DEC公司的Alpha處理器是個具有誘惑力的選擇。Alpha是RISC處理器中最快的一種,而且是唯一得到了WindowsNT繼續支持的RISC處理器(1995年,NT中斷了對MIPS和PowerPC的支持)。如果你的應用效率被幾個高端應用程序所限制,而這些應用又可以在Alpha上運行,那麼Alpha可能對你來說是個不錯的選擇。
現今的Alpha晶元是21164,有從300MHz到600MHz的各種型號。在整數應用程序方面,Alpha所表現出的性能優勢與PentiumII相比,並不是非常大,雖然它的時鐘頻率非常高,但平均每個周期完成的操作卻較少。實際上,能否體現出Alpha處理器的優勢與應用程序有關,在各種需要浮點運算的應用中,例如3-D圖象處理和計算機輔助設計,21164才能顯示出卓越的性能。
在技術方面,21164具有高達960萬個晶體管的驚人設計。它有集成在晶元內的16K一級緩存和同樣集成在晶元內的96K二級緩存。系統匯流排的寬度是128位,這與x86系統的64位匯流排相比,具有更大的帶寬。
對於所有RISC處理器來說,他們面臨PC市場的最大挑戰就是缺乏應用軟體。Digital雖然儘力吸引軟體開發人員而且有一個很驚人的應用列表,但這些應用主要是面象工程師和創作人員的,而不是面向主流的PC應用領域。
為解決這個問題,Digital開發了一個有趣的軟體,稱為FX!32,可以使Alpha運行幾乎所有的32位Windows應用程序。性能比其它軟體模擬器,例如SoftPC要好,但它只使用了50%到70%的Alpha原生代碼(Digital的說法)。FX!32是運行那些完整的軟體套件的良好途徑,它可以滿足你對x86PC的部分需要,但這樣並不能提供領先的高性能和價值。絕大多數Alpha系統都比典型的PC系統貴得多。
Digital發售了一種新的處理器,稱為21164PC,它比21164便宜而且性能與之相差不多。21164PC有400,466和533MHz的型號。這種新處理器的價格大約為在1000片時每片495美元(533MHz的型號),與之相比,500MHz的21164售價在1450美元,而233MHz的PentiumII售價是386美元。
Digital希望在1996年年底會出現使用這種新的晶元的系統,而且售價只有2500美元。藉助這種低價系統,Alpha可以佔領一部分的PC市場——如果有足夠的能吸引用戶的應用程序的話。1998年,Digital計劃發行21264,這種晶元可以讓Intel最快的x86處理器黯然失色,特別是在浮點運算方面。到1999年或更晚,使用這種晶元的系統可能能降到約10000美元。如果價格對你來說不是問題,而你又想得到世界上最快的WindowsNT系統,這種處理器就是你的選擇。