Alpha-Chip

Alpha-Chip,

 

eine Gruppe von RISC-Prozessoren mit 32 bzw. 64 bit breiten Bussen. Die ersten Alpha-Chips wurden 1992 von DEC auf den Markt gebracht, von 1993 an wurden sie überwiegend in Workstations und Servern verschiedener Hersteller verwendet. 1997 gingen die Rechte an der Alpha-Technologie von DEC an Intel über. 1998 wurde DEC von Compaq aufgekauft. Seitdem werden zunehmend Konzepte des Alpha-Chips in Intel-Produkte integriert, ob allerdings der Alpha-Chip als eigenständiges Produkt noch eine Zukunft hat, ist fraglich. (Im Juli 2001 gab Compaq bekannt, ab 2004 ausschließlich den Itanium von Intel als 64-bit-Prozessor zu verwenden.)

 

Der Alpha-Chip arbeitet superskalar, er kann also mehrere Maschinenbefehle gleichzeitig ausführen, da er über zwei Befehlsausführungseinheiten verfügt. Eine besonders hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit wird durch Superpipelining (Pipelining) erzielt, d. h., es werden mehrere Maschinenbefehle parallel nach einem fließbandartigen Prinzip verarbeitet, wobei jeder Maschinenbefehl in eine größere Anzahl von Teilschritten zerlegt wird.

 

Der erste Alpha-Chip war der 21064, auch als DEC-Chip bezeichnet, der über 1,7 Millionen Transistoren verfügt und mit einer Taktrate von 150 MHz arbeitet. Darauf folgte 1994 der Alpha-Chip 21164 mit einer Taktfrequenz von zunächst maximal 300 MHz, später bis zu 700 MHz. Der 21164 verfügt über 9,3 Millionen Transistoren. Er enthält einen 16 KByte großen L1-Cache (Prozessor-Cache), der je zur Hälfte Befehle (Instruktions-Cache) und Daten (Daten-Cache) aufnehmen kann, sowie einen 96 KByte großen L2-Cache. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, einen weiteren L2-Cache auf der Systemplatine einzubauen, der von DEC als L3-Cache oder Third-Level-Cache bezeichnet wird.

 

Eine etwas einfacher ausgestattete und billigere Version davon (Taktfrequenz 400-533 MHz), allerdings mit einem auf 16 KByte erhöhten Instruktions-Cache, wurde unter der Bezeichnung 21164-PC vertrieben.

 

1998 wurde der 21264 vorgestellt, der mit Taktfrequenzen von 500 bis 600 MHz arbeitet und 80 Befehle gleichzeitig abarbeiten kann.

 

Der neueste Alpha-Chip, der im Herbst 2001 erschienene 21364 (auch EV7 genannt), verfügt über einen L1-Cache (Prozessor-Cache) von 128 KByte Größe und einen L2-Cache von 1,75 MByte, darüber hinaus ist ein Memory Controller für Direct Rambus integriert sowie ein Network Interface, das bis zu 10 GByte/s übertragen kann. Für ein Folgemodell EV8 existieren Planungen, ob sie in dieser Form realisiert werden, ist allerdings fraglich (s. o.).

 

Von DEC entwickelte hoch leistungsfähige, mit einem Alpha-Chip ausgestattete Rechner kamen als Alpha-PCs auf den Markt. Die a-Series wurde dabei unter dem Betriebssystem Windows NT verwendet, während die au-Series das Betriebssystem Digital Unix, ein von DEC entwickeltes Derivat von Unix, nutzte.