SPARC-Prozessoren: Starke Individualisten

Multi-Core-CPU Sun „Niagara“

Durch den Kauf der Firma „Afara WebSystems“ 2002 brachte Sun das Prozessor-Entwicklerteam ins eigene Boot. Als erstes Ergebnis ist der Niagara-Prozessor UltraSPARC T1 entstanden.

Den UltraSPARC T1, gefertigt von TI seit 2005 im 90-nm-Prozess mit neun Kupfer-Layern, hat Sun mit der neuen Technik „CoolThreads“ ausgestattet. Damit konnte der Hersteller eine Leistungsaufnahme von 72 bis 79 Watt realisieren. Auf Grund dieser geringen Leistungsaufnahme im Vergleich zu anderen Prozessoren wurde der UltraSPARC T1 mit dem Umweltpreis 2006 ausgezeichnet.

Durch die CoolThreads-Technologie kann jeder Kern des Niagara vier Threads gleichzeitig bearbeiten. Insgesamt ermöglicht der UltraSPARC T1 somit 32 parallele Threads.

Im Prozessor integrierte Sun vier DDR2-533-Kanäle mit einer Bandbreite von 25,6 GByte/s. Der Niagara mit seinen acht Kernen ist für Ganzzahl-Berechnungen optimiert. Für Fließkomma-Berechnungen steht der CPU nur eine Unit zur Verfügung. Jeder Core des UltraSPARC T1 verfügt über 16 KByte Befehls- und 8 KByte Daten-L1-Cache. Ein 3 MByte großer L2-Cache dient allen Kernen gemeinsam als Datenpuffer. Durch eine integrierte TCP/IP-Offload-Engine (TOE) und eigene Verschlüsselungseinheiten für RC4 und 3DES ist der Niagara für Netzwerkaufgaben in Blades prädestiniert. In Solaris 10 wurde der TCP/IP-Stack massiv überarbeitet und für die neuen Chip-Features optimiert.

Das Design des T1 erinnert durch den Fokus auf das Netzwerk eher an ein SoC-Design. Um die Fertigungsausbeute zu erhöhen, bietet Sun auch UltraSPARC-T1-Versionen mit vier oder sechs Kernen an. Bei diesen selektierten Modellen sind also nicht alle Kerne funktionsfähig.

Das Design in Verilog ist seit Anfang 2006 unter der Open-Source-Lizenz (GPL) frei verfügbar.