Procesadores

Cuestionario

1. ¿Cómo ha sido la evolución de la memoria cache en los procesadores MIPS desde 1985-2004 y en IA-32?
2. Indique las principales características de los clusters, multiprocesadores simétricos y sistemas masivamente paralelos, desde el punto de vista del costo, hardware, modelo de programación, etc.
3. MMP Goodyear (procesador masivamente paralelo), averiguar.
4.Indague acerca de las soluciones que ofrece Cray.
5. Estudio de casos, compare y clasifique las siguientes computadoras. ¿Para qué están optimizados los siguientes modelos?
- Fujitsu primepower
- Hp Superdome
- IBM pSeries 690
- IBM eServer z900
- 16 way Intel Server manium 2 pluss 8875
- Sun 3800, 4800, 6800
- IBM syspleno 328
- SGI Altix 3000
- NCR Wordmark 5250
- Netraft 1800
-IBM z series

Respuestas

1.

MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)

MIPS es utilizado en múltiples sistemas integrados como Series2 TiVo, dispositivos Windows CE, routers Cisco y consolas de videojuegos como el Nintendo 64, la PlayStation, PlayStation 2 y el sistema handheld PlayStation Portable.
Los primeros MIPS empleaban 32 bits, luego se implementaronversiones de 64 bits.
Existen múltiples revisiones al conjunto de instrucciones MIPS, incluyendo: MIPS I, MIPS II, MIPS III, MIPS IV, MIPS V, MIPS32 y MIPS64. También existen múltiples extensiones "add-on", como MIPS-3D (dedicado a tareas 3D), el MDMX (MaDMaX), MIPS16e (que agrega compresión al stream de instrucciones para hacer que los programas ocupen menos) y el MIPS MT (similar al HyperThreading delas Pentium 4 de Intel, agrega multitareas).
El primer modelo de CPU comercial de MIPS, fue el R2000, en 1985. Añadía instrucciones multiciclo para la multiplicación y la división en una unidad independiente integrada en el procesador. Tenía 32 registros de propósito general de 32 bits, pero no contaba con un registro de estado, lo que suponía un cuello de botella. Este problema lo compartía conel AMD 29000 y el DEC Alpha.
El R2000 además soportaba hasta cuatro co-procesadores, uno de los cuales estaba integrado en la CPU principal para el manejo de excepciones e interrupciones, mientras que los otros tres estaban destinados a otros usos.
El R3000 sucedería al R2000 en 1988, añadiendo una caché de 32 kB (luego aumentada a 64 kB) para instrucciones y datos, junto con el soporte de"coherencia caché" para el uso multiprocesador. El R3000 también incluía una unidad de manejo de memoria (MMU) integrada. El R3000A, utilizado en la Sony PlayStation, fue una versión acelerada hasta los 40 MHz.
En la serie R4000, presentada en 1991, se extendió el juego de instrucciones del MIPS para constituir una arquitectura de 64 bits y se movió la FPU al mismo circuito para crear un sistema dechip único, operando a una velocidad de reloj radicalmente superior (inicialmente 100 MHz). Sin embargo, para poder alcanzar tal frecuencia las cachés
fueron reducidas a 8 kB cada una, siendo necesarios tres ciclos de reloj para acceder a ellas. Tras el R4000 nació un gran número de versiones mejoradas, incluyendo la R4400 de 1993 con cachés de 16 kB, operaciones de 64 bits sin apenas errores yun controlador para otra caché externa (L2) de 1 MB.
Quantum Effect Devices (QED), una compañía aparte fundada por antiguos ingenieros de MIPS, diseñaron el R4600 "Orion", el R4700 "Orion", el R4650 y el R5000. Mientras que el R4000 aumentó la frecuencia a cambio de reducir capacidad de caché, los diseños de QED se destacaron por las grandes cachés accesibles en sólo dos ciclos de reloj. Los R4600y R4700 fueron utilizados en las versiones de bajo coste de las estaciones de trabajo SGI Indy así como en los primeros routers Cisco basados en el MIPS. El R4650 fue empleado en los aparatos originales de WebTV (ahora Microsoft TV). La FPU R5000 trabajaba de forma más eficiente y flexible con números en simple precisión que la R4000, y como resultado, con similar hardware gráfico, las SGI Indy...