Новая архитектура с упрощенным набором команд

В 1980 году корпорация IBM направила свои усилия на создание первого прототипа компьютера на базе технологии, которую впоследствии назовут компьютерной архитектурой с сокращенным набором команд (RISC — reduced instruction set computing). Но, как и многие новинки компьютерной отрасли, архитектура RISC, которая сейчас служит основой ведущих серверов и рабочих станций, создавалась в тиши исследовательских лабораторий.

Дэвид Паттерсон назвал новую архитектуру RISC

Проект IBM — набор микросхем для мини-компьютера с кодовым названием 801, базировался на результатах, полученных Джоном Коком в 1970-х годах, и держался под большим секретом. Параллельно с этим проектом в Университете Беркли в Калифорнии профессор Дэвид Паттерсон разрабатывал идею упрощения внутренних операций микропроцессора за счет сокращения числа встроенных команд и уменьшения количества циклов, необходимых для выполнения каждой команды.

«Работа в IBM началась раньше, — рассказывает Паттерсон, — но им не позволили открыто обсуждать результаты исследований, поскольку этот подход был настолько новым, что мог реально угрожать всей деятельности IBM. Работа, которую выполнили мы, касалась того же процессора; это помогло изменить ситуацию и позволило им представить свой проект».

Джон Кок получил первые результаты в ходе работы над проектом 801

Паттерсон назвал новую архитектуру RISC, чтобы «угодить» организации, ставшей основным источником финансирования. В то время главная задача Defense Advanced Research Project Agency состояла, как вспоминает Паттерсон, «в поддержке исследований, предполагающих большой риск, но сулящих большую выгоду. Мы выбрали это название, поскольку оно отражало их цель и соответствовало новой технологии».

Эта тактика себя оправдала. Паттерсон собрал группу студентов-старшекурсников для разработки этого процессора и обратился к компании Hewlett-Packard с просьбой создать прототип. Работа над процессором, получившим название RISC I, завершилась всего за полгода.

Это был технологический успех, который позже заметили и поддержали Sun Microsystems, Fujitsu и другие производители компьютеров. Так зародилась серьезная конкуренция с другим лагерем приверженцев архитектуры RISC, лидером которого стал друг и коллега Паттерсона из Стэнфордского университета — Джон Хеннеси, работавший совместно с компанией Mips Technologies. В конце 80-х эти идеи легли и в основание архитектуры микропроцессора SPARC, разработанного корпорацией Sun.

Сейчас, как отметил Паттерсон, в процессоре Pentium корпорации Intel широко реализованы идеи RISC, хотя нельзя сказать, что он имеет RISC-архитектуру. Но без идей RISC компании вряд ли удалось бы добиться такого соотношения цена/производительность. «Увеличение производительности каждые полтора года стало реальным только после появления RISC», — уверен он.

В то время как разработки Паттерсона воплотились в коммерческих продуктах, работы исследователей IBM в те годы непосредственного практического результата не имели. Однако фундамент, заложенный в 1980 году, помог впоследствии создать процессор PowerPC и семейство компьютеров RS/6000.

Хотя идеи Паттерсона привели к тому, что в корпоративные информационные службы повсеместно заменили свои мэйнфреймы и мини-компьютеры на кластеры серверов и рабочих станций, его имя, скорее всего, так и останется известным лишь специалистам. «Наша страна ценит лидеров индустрии, — заметил он сухо, а потом со смехом добавил: «Я мало создавал материальные ценности. Я создавал идеи и занимался образованием».

-Лесли Гофф, COMPUTERWORLD, США

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями