Cray T3E体系结构

Cray T3E体系结构是用于超级计算系统的微处理器。 Cray T3E是一种RISC(精简指令集计算机)架构，具有非常强大的微处理器。 T3E系统包含大量处理元素(PE)。每个PE都包含一个DEC Alpha EV5 RISC微处理器。

Cray T3E体系结构的设计特征如下：

• CRAY T3E是可扩展的共享内存多处理器
• 系统体系结构旨在容忍延迟并增强可伸缩性。
• T3E系统完全是自托管的，并运行UNICOS / mk分布式操作系统。
• Cray T3E的可扩展性可以处理增加的处理器和内存，以及更大的I / O和互连带宽。
• 广泛的实施
• Cray T3E系统具有自己的本地内存。

Cray T3E架构：

1. 记忆：
   T3E拥有自己的本地内存，容量从64 MB到2 GB。所有地址均使用字节表示。两个连续的字节构成一个字，四个字节构成一个长字，八个字节构成一个四字。
2. 登记：
   Alpha体系结构包括从R0到R31的32个通用寄存器。 R31始终包含零值。 Cray T3E系统的Alpha架构中的每个通用寄存器均为64位长。除了32个通用寄存器外，从F0到F31还有32个浮点寄存器，并且F31始终包含零值。每个浮点寄存器的长度为64位。
3. 资料格式：
   • 整数以长字或quadwords的形式存储。
   • 字符使用8位ASCII码表示。
   • 浮点使用两种不同的浮点格式表示。
4. 指令格式：
   在Cray T3E架构中，基本上有五种指令格式。所有这些格式均为32位长，指令字的前6位代表操作码。某些指令格式还具有“功能”字段，在其中指定了不同寄存器的函数。
5. 寻址方式：
   就像大多数RISC体系结构一样，处理内存的唯一指令是加载，存储和分支指令。
   有两种模式可寻址内存中的操作数：

   Mode                      Target address(TA) calculation
   PC-relative               TA=(PC) + displacement
   
   Register indirect         TA=(register) + displacement
   with displacement 

   带位移模式的间接寄存器用于加载，存储和子程序跳转操作。
   PC相对模式用于条件分支和无条件分支。

6. 指令系统：
   Cray T3E体系结构具有大约130条机器指令。 Cray T3E体系结构使用大量指令来尽可能快地执行操作。
7. 输入和输出：
   Cray T3E架构使用多个端口来执行I / O。这些多个端口具有一个或多个I / O通道，这些通道已集成到互连处理节点的网络中。所有这些通道都是可控制的，并且可以从所有PE(处理元件)访问。