Двухъядерная система на кристалле типа «всё-в-одном» архитектуры SPARC v.8.
Вы здесь
Центральный процессор «R500S» (ТВГИ.431281.007)
Микропроцессор МЦСТ R500S (1891ВМ3Я) – двухъядерная система на кристалле типа «всё-в-одном» архитектуры SPARC v.8.
Особенности процессора МЦСТ R500S:
- Общая встроенная для обоих ядер кэш-память второго уровня 512 Кбайт;
- Встроенный контроллер оперативной памяти;
- Набор встроенных периферийных контроллеров для доступа к внутренним узлам компьютера, внешним каналам и линиям связи;
- Быстродействующий системный коммутатор;
- Каналы прямого доступа к памяти аналогичных систем, что позволяет строить многомашинные конфигурации.
Основная сфера применения микропроцессора МЦСТ R500S – создание высокопроизводительных одноплатных носимых и встроенных ЭВМ, а также многомашинных конфигураций.
Система на кристалле МЦСТ R500S потребляет около 5 Вт и может использоваться в носимых устройствах с автономным питанием. На базе микропроцессора МЦСТ R500S налажено серийное производство платы для «тонких клиентов», модулей форм-факторов CompactPCI 6U и малогабаритных модулей форм-факторов CompactPCI 3U и ETX.
Характеристика | Значение | ||||
---|---|---|---|---|---|
Обозначение микросхемы | 1891ВМ3 | ||||
Архитектура | SPARC V8 | ||||
Тактовая частота | до 500 МГц | ||||
Число ядер | 2 | ||||
Кэш-память данных 1-го уровня, на ядро | 32 Кб | ||||
Кэш-память команд 1-го уровня, на ядро | 16 Кб | ||||
Кэш-память 2-го уровня (универсальная) | 512 Кб | ||||
Организация оперативной памяти | DDR | ||||
Пропускная способность каналов оперативной памяти | 2,6 ГБ/сек | ||||
Возможность объединения в многопроцессорную систему с когерентной общей памятью | До 2 процессоров | ||||
Каналы межпроцессорного обмена | 1 | ||||
Пропускная способность каждого канала межпроцессорного обмена | 2,6 ГБ/сек | ||||
Пропускная способность каждого канала ввода-вывода | |||||
– шины PCI | 264 МБ/сек | ||||
– канала Ethernet | 100 Мб/сек | ||||
– шины SCSI-2 | 10 МБ/сек | ||||
– канала RS-232 | 115 Кбит/с | ||||
– шины EBus, Мбайт/с | 10 МБ/сек | ||||
Технологические характеристики микросхемы | |||||
Напряжение питания | 1,05 В, 2,5 В, 3,3 В | ||||
Рабочий диапазон температуры среды | −40…+85 град. С | ||||
Потребляемая мощность | 5 Вт | ||||
Год начала производства | 2007 |
Состав микросхемы 1891ВМ3Я:
- два процессорных ядра архитектуры SPARC V8 (аналогичны ядру МЦСТ R500);
- общая кэш-память второго уровня;
- контроллер оперативной памяти DDR-166;
- периферийные интерфейсы (PСI, EBus, Fast Ethernet, RS-232, PS/2, SCSI-2);
- два контроллера каналов межмашинного обмена RDMA.
Универсальный процессор (CPU) реализует архитектуру SPARC v.8. Цело-численная и адресная арифметика – 32-разрядная, вещественная – 32-и 64-разрядная. Универсальный процессор имеет следующие особенности:
- линейное 32-битовое адресное пространство;
- 32-разрядные команды выровнены в памяти по границе 32-разрядных слов;
- трёхадресная команда – команды большей частью выполняют действия с двумя операндами (регистрами), помещая результат в третий регистр;
- 136-регистровый файл с 8 окнами по 16 регистров и окном из 8 глобальных регистров;
- отдельный регистровый файл вещественных регистров, который может трактоваться в исполняемой программе как набор из 32 регистров одинарного формата (32 бита), или 16 регистров двойного формата (64 бита), или 8 регистров расширенного формата (128 бит), или как смешанное количество регистров разных форматов;
- быстрые обработчики прерываний.
Кэш-память второго уровня (L2$) – общая для обоих ядер процессора и работает на частоте ядра. Ассоциативность памяти – 4. Политика записи – write-back.
Системный коммутатор (SCom) обеспечивает взаимодействие между процессорным модулем, общей кэш-памятью второго уровня, контроллером RDMA, контроллером памяти MC, контроллером шины SBus MSI и контроллером шины PCI. Коммутатор может обслуживать одновременно до восьми запросов от процессорного модуля, до четырёх запросов от контроллера RDMA, по одному запросу от контроллеров MSI и MPI.
Контроллер памяти (MC) обеспечивает поддержку DDR-модулей памяти объёмом от 128 Мбайт до 1 Гбайт с одним или двумя физическими банками. В контроллере организована очередь, позволяющая принимать следующий запрос до завершения выполнения предыдущего. Буфер данных очереди запросов рассчитан на одновременное нахождение в очереди четырёх запросов записи.
Контроллер удалённого доступа (RDMA-контроллер) выполняет функцию высокоскоростного DMA-канала для связи вычислительных комплексов или подключения внешних быстрых контроллеров. В ходе транзакции контроллер обеспечивает когерентную передачу информации (кэш-когерентность). Между транзакциями когерентность не поддерживается, т.е. модификация оперативной памяти в одной системе на кристалле не вызывает snoop-запросов в другую систему. Это существенно упрощает протокол при построении многомашинных систем и позволяет адаптировать его для быстрой передачи большого объёма данных между системами с использованием DMA.
Контроллер шины PCI (MPI) выполняет функции моста между системным коммутатором SCom и внешней периферийной шиной PCI. Все обращения процессора в адресное пространство PCI производятся по физическим адресам. Запрос от PCI-устройства может сопровождаться как физическим, так и виртуальным адресом.
Контроллер системных и периферийных интерфейсов (MSI) является мостом между системным коммутатором SCom и низкоскоростными контроллерами, объединёнными на внутренней периферийной шине SBus.
Контроллер интерфейса SCSI (SCSI-контроллер) предназначен для организации передачи информации по шине SCSI с поддержкой протокола FAST SCSI-2. Максимальная скорость передачи информации – 10 Мбайт/с.
Контроллер канала Ethernet (Ethernet-контроллер) реализует интерфейс 100 Mbit Ethernet.
Контроллер периферийной шины EBus (SEC) обеспечивает взаимодействие между 32-разрядной периферийной шиной SBus и 8-разрядной шиной EBus. Шина EBus используется для подключения медленных устройств, работающих без DMA-режима. К шине EBus подключаются внутренние устройства:
- контроллер последовательных каналов;
- контроллер клавиатуры и графического манипулятора.
и внешние устройства:
- часы и энергонезависимая память NVRAM (Non Volatile Random Access Memory);
- ППЗУ для хранения программ начального тестирования, инициализации и загрузки операционной системы BOOT PROM;
- контроллер НГМД.