Alpha 21264, или Время реванша

В феврале 1998 года был выпущен в кремнии процессор следующего поколения архитектуры, 21264 (EV6). В архитектурном плане этот процессор сильно отличался от предыдущего поколения, так как поддерживал внеочередное выполнение (outoforder execution), что позволило снизить зависимость функциональных устройств от пропускной способности кэшей и оперативной памяти. Как необходимое дополнение к этой технологии, процессор поддерживал переименование регистров (register renaming). Итого, EV6 мог переупорядочивать в любой момент времени до 80 инструкций, а также располагал дополнительными 48 целочисленными и 40 физическими регистрами (количество логических, то есть программных, осталось прежним – по 32). Количество целочисленных конвейеров было увеличено до 4, из которых 2 могли рассчитывать виртуальные адреса. Что касалось логики C-box, то её ожидали кардинальные изменения: размеры I-cache и Dcache были увеличены до 64 Кб каждый, Scache был упразднён, a внешний Bcache размером от 1 Мб до 16 Мб подключался через независимую 128битную шину данных с 20-битной шиной адреса и работал на частоте от 1/8 до 2/3 частоты ядра. Для формирования Bcache обычно использовались микросхемы синхронной статической памяти с отложенной записью (late-write), а позднее и с применением технологии DDR. Был полностью заменён системный шинный интерфейс: шина данных стала 64битной, но использовала технологию DDR, а кроме того, использовалась звездообразная топология подключения (то есть каждый процессор подключался к чипсету по выделенному каналу). Технологически EV6 производился по тому же процессу, что и EV56, но с дополнительными двумя слоями металлизации, хотя площадь его ядра была на треть больше, что предполагало более высокую себестоимость и автоматически не давало шансов процессору состояться как массовому решению, несмотря на приблизительно вдвое более высокую производительность в расчёте на единицу тактовой частоты, чем у EV56. Да и собственно максимальная частота была немалой – 600 МГц.

Процессор Alpha – 21264 (EV6)

Архитектура EV6 была настолько удачной, что пережила несколько технологических воплощений в том же конструктиве. В конце 1999 года появился 21264A (EV67) на основе 0,25 мкм CMOS7 процесса от Samsung, располагавший частотным потенциалом в 833МГц. В 2000 году IBM воплотила EV6 в своём 0,18 мкм CMOS8 процессе с медными проводниками под названием 21264B (EV68C), что позволило пересечь гигагерцевый барьер и достичь 1250 МГц. Несколько запоздавшая альтернатива от Samsung при тех же 0,18мкм, но с морально устаревшими алюминиевыми проводниками, смогла добраться только до 940 МГц.