Precision Architecture RISC ( PA-RISC ) o Hewlett Packard Precision Architecture ( HP/PA o simplemente HPPA ), es una arquitectura de conjunto de instrucciones informáticas (ISA) de propósito general desarrollada por Hewlett-Packard desde los años 1980 hasta los años 2000 .
La arquitectura se introdujo el 26 de febrero de 1986, cuando se lanzaron las computadoras HP 3000 Serie 930 y HP 9000 Modelo 840 con la primera implementación, el TS1. [1] [2] HP dejó de vender sistemas HP 9000 basados en PA-RISC a finales de 2008, pero admitió servidores que ejecutaban chips PA-RISC hasta 2013. [3] PA-RISC fue reemplazado por Itanium (originalmente IA-64) ISA, desarrollado conjuntamente por HP e Intel . [4]
A finales de la década de 1980, HP estaba construyendo cuatro series de computadoras, todas basadas en CPU CISC . Una línea era la serie Vectra basada en Intel i286 compatible con PC IBM , iniciada en 1986. Todos los demás eran sistemas que no eran Intel . Una de ellas fue la HP Serie 300 de estaciones de trabajo basadas en Motorola 68000 , otra línea de estaciones de trabajo técnicas Serie 200 basada en un diseño personalizado de chip de silicio sobre zafiro (SOS), la serie clásica HP 3000 de 16 bits basada en SOS y, finalmente, la HP. Minicomputadores 9000 Serie 500 , basados en el microprocesador propio FOCUS (16 y 32 bits) .
La Arquitectura de Precisión es el resultado de lo que se conoció dentro de Hewlett-Packard como el programa Spectrum . [5] HP planeaba utilizar Spectrum para trasladar todas sus máquinas no compatibles con PC a una única familia de CPU RISC.
A principios de 1982, se inició el trabajo en la Arquitectura de Precisión en los Laboratorios HP, definiendo el conjunto de instrucciones y el sistema de memoria virtual. El desarrollo de la primera implementación TTL comenzó en abril de 1983. Una vez completada la simulación del procesador en 1983, se entregó un diseño final del procesador a los desarrolladores de software en julio de 1984. Siguió la creación de prototipos de sistemas, y en 1985 se produjeron "prototipos de laboratorio" y prototipos de productos. en 1986. [6]
Los primeros procesadores se introdujeron en productos durante 1986. Tiene treinta y dos registros enteros de 32 bits y dieciséis registros de punto flotante de 64 bits. HP Precision Architecture tiene una única ranura de retardo de rama . Esto significa que la instrucción que sigue inmediatamente a una instrucción de bifurcación se ejecuta antes de que el flujo de control del programa se transfiera a la instrucción de destino de la bifurcación. [7] [8] Un procesador HP Precision también incluye un registro de palabra de estado del procesador (PSW). El registro PSW contiene varios indicadores que permiten direccionamiento virtual, protección, interrupciones y otra información de estado. [9] El número de registros de punto flotante se duplicó en la versión 1.1 a 32 una vez que se hizo evidente que 16 eran inadecuados y restringían el rendimiento. Los arquitectos incluyeron a Allen Baum, Hans Jeans, Michael J. Mahon, Ruby Bei-Loh Lee , Russel Kao, Steve Muchnick , Terrence C. Miller, David Fotland y William S. Worley. [10]
La primera implementación fue el TS1, una unidad central de procesamiento construida a partir de dispositivos de lógica transistor-transistor discreta ( 74F TTL ). Las implementaciones posteriores fueron diseños VLSI de múltiples chips fabricados en procesos NMOS (NS1 y NS2) y CMOS (CS1 y PCX). [11] Se utilizaron por primera vez en una nueva serie de máquinas HP 3000 a finales de la década de 1980: las 930 y 950, comúnmente conocidas en ese momento como sistemas Spectrum, el nombre que se les dio en los laboratorios de desarrollo. Estas máquinas ejecutaban MPE-XL . Las máquinas HP 9000 pronto también se actualizaron con el procesador PA-RISC, ejecutando la versión HP-UX de UNIX .
Otros sistemas operativos adaptados a la arquitectura PA-RISC incluyen Linux , OpenBSD , NetBSD , OSF/1 , NeXTSTEP y ChorusOS . [12]
Un aspecto interesante de la línea PA-RISC es que la mayoría de sus generaciones no tienen caché de nivel 2 . En su lugar, se utilizan grandes cachés de nivel 1, inicialmente como chips separados conectados por un bus y luego integrados en el chip. Sólo los PA-7100LC y PA-7300LC tienen cachés L2. Otra innovación del PA-RISC es la adición de instrucciones vectoriales ( SIMD ) en forma de MAX , que se introdujeron por primera vez en el PA-7100LC.
Precision RISC Organization , un grupo industrial liderado por HP, fue fundado en 1992 para promover la arquitectura PA-RISC. Los miembros incluyeron Convex , Hitachi , Hughes Aircraft , Mitsubishi , NEC , OKI , Prime , Stratus , Yokogawa , Red Brick Software y Allegro Consultants, Inc.
La ISA se amplió en 1996 a 64 bits, con esta revisión denominada PA-RISC 2.0. PA-RISC 2.0 también agregó instrucciones fusionadas de multiplicar y agregar , que ayudan a ciertos algoritmos intensivos de punto flotante, y la extensión MAX-2 SIMD, que proporciona instrucciones para acelerar aplicaciones multimedia. La primera implementación de PA-RISC 2.0 fue la PA-8000 , que se introdujo en enero de 1996.
... En la edición de marzo de 1987 describimos las computadoras HP 3000 Serie 930 y HP 9000 Modelo 840, que fueron las primeras realizaciones de HP de la arquitectura HP Precision en tecnología TTL disponible en el mercado. ...
El programa de desarrollo HP Precision Architecture, conocido dentro de HP como programa Spectrum,…