HP PA-RISC 7300LCマイクロプロセッサ
HP 9000 C110 PA-RISCワークステーションでDebian GNU / Linuxを起動

Precision Architecture RISC ( PA-RISC ) またはHewlett Packard Precision Architecture ( HP/PAまたはHPPA ) は、1980 年代から 2000 年代にかけて Hewlett-Packardが開発した汎用コンピュータ命令セット アーキテクチャ(ISA)です。

このアーキテクチャは1986年2月26日に導入され、最初の実装であるTS1を搭載したHP 3000シリーズ930およびHP 9000モデル840コンピュータが発売されました。 [ 2 ] [ 3 ] HPは2008年末にPA-RISCベースのHP 9000システムの販売を中止しましたが、PA-RISCチップを搭載したサーバーは2013年までサポートしていました。[ 4 ] PA-RISCの後継は、HPとIntelが共同開発したItanium （当初はIA-64）ISAです。[ 5 ]

歴史

1980年代後半、HPはCISC CPUをベースにした4つのコンピュータシリーズを製造していました。1つは1986年に開始されたIBM PC互換のIntel i286ベースのVectraシリーズです。その他はすべてIntel以外のシステムでした。その1つは、 Motorola 68000シリーズをベースにしたワークステーションのHP 9000シリーズ300、カスタムSilicon on Sapphire （SOS）チップ設計をベースにしたテクニカルワークステーションのHP 9000シリーズ200シリーズ、SOSをベースにした16ビットのHP 3000クラシックシリーズ、そして最後に、独自の（16ビットおよび32ビット）FOCUSマイクロプロセッサ をベースにしたHP 9000シリーズ500ミニコンピュータです

プレシジョンアーキテクチャは、ヒューレット・パッカード社内でスペクトラムプログラムとして知られていたものの結果です。[ 6 ] HPはスペクトラムを使用して、PC非互換のマシンをすべて単一のRISC CPUファミリーに移行することを計画していました。

1982年初頭、HP研究所でプレシジョン・アーキテクチャの開発が開始され、命令セットと仮想記憶システムが定義された。最初のTTL実装の開発は1983年4月に開始された。プロセッサのシミュレーションは1983年に完了し、最終的なプロセッサ設計は1984年7月にソフトウェア開発者に提供された。その後、システムのプロトタイプ作成が行われ、1985年には「ラボ・プロトタイプ」、1986年には製品プロトタイプが作成された。[ 7 ]

最初のプロセッサは1986年に製品に導入され、最初のHP 9000シリーズ840ユニットは同年11月に出荷された。[ 7 ] : 6 これらは1980年代後半に新しいシリーズのHP 3000マシンにも使用された。930と950は当時、開発ラボで付けられた名前からSpectrumシステムとしてよく知られていた。これらのマシンはMPE-XLを実行し、PA-RISCプロセッサを採用したHP 9000マシンはHP-UXバージョンのUnixを実行した。Precision Architectureの最初の実装はTS1で、個別のトランジスタ-トランジスタロジック（74F TTL ）デバイスから構築された中央処理装置であった。その後の実装は、NMOSプロセス（NS1およびNS2）とCMOS（CS1およびPCX）で製造されたマルチチップVLSI設計であり、[ 8 ] 1987年後半に導入されたHP 3000シリーズ950、HP 9000モデル850S、HP 9000モデル825から始まりました。[ 9 ]

HP Precision Architecture には、32 個の 32 ビット整数レジスタ、16 個の 64 ビット浮動小数点レジスタ、および 1 つの分岐遅延スロットがあります。これは、プログラムの制御フローが分岐のターゲット命令に移される前に、分岐命令の直後の命令が実行されることを意味します。[ 10 ] : 10 [ 11 ] HP Precision プロセッサには、プロセッサ ステータス ワード (PSW) レジスタも含まれています。PSW レジスタには、仮想アドレス指定、保護、割り込み、およびその他のステータス情報を有効にするさまざまなフラグが含まれています。[ 10 ] : 6 浮動小数点レジスタの数は、16 個では不十分でパフォーマンスを制限することが明らかになったため、バージョン 1.1 で 2 倍の 32 個になりました。設計者には、Allen Baum、Hans Jeans、Michael J. Mahon、Ruby Bei-Loh Lee、Russel Kao、Steve Muchnick、Terrence C. Miller、David Fotland、および William S. Worley がいます。[ 12 ]

PA-RISCアーキテクチャに移植された他のオペレーティングシステムには、Linux、OpenBSD、NetBSD、OSF/1、NeXTSTEP、ChorusOSなどがあります。[ 13 ]

PA-RISCシリーズの興味深い点は、その世代のほとんどにレベル2キャッシュが搭載されていないことです。代わりに、大規模なレベル1キャッシュが使用されています。当初はバスで接続された個別のチップとして、後にオンチップに統合されました。PA-7100LCとPA-7300LCのみがL2キャッシュを搭載しています。PA-RISCのもう一つの革新は、PA-7100LCで初めて導入された MAX形式のベクトル命令（ SIMD ）の追加です。

HPが主導する業界団体であるPrecision RISC Organizationは、PA-RISCアーキテクチャの普及を目的として1992年に設立されました。メンバーには、 Convex、Hitachi、Hughes Aircraft、Mitsubishi、NEC、OKI、Prime、Stratus、Yokogawa、Red Brick Software、Allegro Consultants, Inc.などが含まれています。

ISAは1996年に64ビットに拡張され、この改訂版はPA-RISC 2.0と名付けられました。PA-RISC 2.0では、浮動小数点演算を多用する特定のアルゴリズムを支援する積和演算命令（FMA）と、マルチメディアアプリケーションの高速化のための命令を提供するMAX-2 SIMD拡張も追加されました。最初のPA-RISC 2.0実装は、1996年1月に発表された PA-8000でした。

CPU仕様

参照

参考文献

  1. ^ 「Itaniumの発明：HPラボが次世代チップアーキテクチャの開発にどのように貢献したか」HPラボ。 2001年6月1日。 2002年2月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年3月24日閲覧
  2. ^「1年前」（1987年2月26日）コンピュータ・ビジネス・レビュー。
  3. ^ Rosenbladt, Peter (1987年9月). 「In this Issue」(PDF) . Hewlett-Packard Journal . 38 (9): 3. 2019年4月26日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2018年6月8日閲覧. ... 1987年3月号では、HP Precision Architectureを市販のTTL技術で初めて実現したHP 3000シリーズ930およびHP 9000モデル840コンピューターについて解説しました。 ...
  4. ^ 「HPはHP 9000システムのサポートをいつまで続けるのか？」 2012年2月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年2月29日閲覧。
  5. ^ 「HP、最終プロセッサアップグレードでPA-RISCロードマップを完了」。2008年2月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年7月24日閲覧。
  6. ^ Worley, William S. (1986年8月). 「In this Issue」(PDF) . Hewlett-Packard Journal . 37 (8): 3. 2024年1月18日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。HP社内ではSpectrumプログラムとして知られるHP Precision Architecture開発プログラムは、...
  7. ^ a b Fotland, David A.; Shelton, John F.; Bryg, William R.; La Fetra, Ross V.; Boschma, Simin I.; Yeh, Allan S.; Jacobs, Edward M. (1987年3月). 「最初のHP Precision Architectureコンピューターのハードウェア設計」 . Hewlett-Packard Journal . 38 (3): 4–17 . 2020年10月6日閲覧。
  8. ^ Paul Weissmann.「初期のPA-RISCシステム」Wayback Machineで2014年10月2日にアーカイブ。
  9. ^ Gassman, Gerald R.; Schrempp, Michael W.; Goundan, Ayee; Chin, Richard; Odineal, Robert D.; Jones, Marlin (1987年9月). 「VLSIベースの高性能HP Precision Architectureコンピュータ」 . Hewlett-Packard Journal . 38 (9): 38– 48. 2025年5月24日閲覧。
  10. ^ a b Mahon, Michael J.; Bei-Loh Lee, Ruby; Miller, Terrence C.; Huck, Jerome C.; Bryg, William R. (1986年8月). 「Hewlett-Packard Precision Architecture: The Processor」(PDF) . Hewlett-Packard Journal . 37 (8). 2023年12月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年12月2日閲覧。{{cite journal}}: CS1 maint: bot: 元のURLステータス不明（リンク）
  11. ^ DeRosa, John A.; Levy, Henry M. (1987). 「ブランチアーキテクチャの評価」 .第14回国際コンピュータアーキテクチャシンポジウム議事録. pp.  10– 16. doi : 10.1145/30350.30352 . ISBN 0-8186-0776-92024年1月27日閲覧
  12. ^ Smotherman, Mark (2009年7月2日). Recent Processor Architects Archived 10 September 2012 at the Wayback Machine .
  13. ^ Walpole, Jonathan; Hakanson, Marion; Inouye, Jon; Konuru, Ravi (1992年1月). ChorusのPA-RISCへの移植：プロジェクト概要(PDF) (レポート). Oregon Graduate Institute Of Science And Technology. 2023年6月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  14. ^ a b c「PA-RISCプロセッサ」
  15. ^ Marston, A.; et al. (1987). 「32ビットCMOSシングルチップRISC型プロセッサ」. 1987 IEEE国際固体回路会議. 技術論文ダイジェスト. pp.  28– 29. doi : 10.1109/ISSCC.1987.1157145 . S2CID 61007482 . 
  16. ^イェッター、J.他。 （1987年）。 「15 MIPS 32b マイクロプロセッサ」。ISSCC 1987。ページ 26–27。土井: 10.1109/ISSCC.1987.1157220。S2CID 58782915。 
  17. ^ Boschma, Brian D.; et al. (1989). 「30 MIPS VLSI CPU」. IEEE International Solid-State Circuits Conference, 1989 ISSCC. 技術論文ダイジェスト. pp.  82– 83, 299. doi : 10.1109/ISSCC.1989.48191 . S2CID 53932361 . 
  18. ^ a b「HP L1000 & L2000 (rp5400/rp5450) サーバー」アーカイブ2018年1月2日Wayback Machine , openpa.net
  19. ^ 「Hitachi、Winbond、OKI のサードパーティ製 PA-RISC プロセッサ – OpenPA.net」。
  • LostCircuits Hewlett Packard PA8800 RISCプロセッサの概要
  • HPのドキュメント– PA-RISCについては次のページをご覧ください。アーキテクチャのPDFが利用可能です。
  • OpenPA.net PA-RISCチップとコンピュータに関する包括的な情報
  • chipdb.orgさまざまなPA-RISCプロセッサの画像