上周在斯坦福大學召開的"Hot Chips 23"大會上Intel、IBM、AMD等沒拿出來什么新的猛料，對比之下ARM和Oracle透露下一代處理器的相關技術細節更多。其中Oracle接手Sun后開發的SPARC架構處理器依舊面向服務器和HPC(超級計算機)領域，而目前世界排名第一的日本RIKEN(理化學研究所)和富士通合力打造的超級計算機“京”就是采用SPARC架構V8fx CPU。接下來我們就一起來看看Oracle下一代服務器/HPC用處理器SPARC T4的具體面貌。

這款開發中的次世代SPARC處理器T4開發代號名為"Yosemite Falls"。作為Oracle收購Sun System后推出的首款SPARC處理器T3的后續產品，T4的主要改進部分在單線程和加密運算性能上。

單個T4處理器的核心數量為8，比起前代T3的16個減少到了一半。每個核心可同時執行8線程，與T3相比維持不變。整個處理器執行的線程數量為64，對比T3的128同樣減半，Oracle表示T4的單個線程執行效率和性能是T3的2倍，兩者對比T4整體性能仍舊占優。同時Oracle旗下處理器從T4開始將集成三級緩存，T4的L3 Cache容量為4MB，采用共享方式存取。

 
次世代SPARC處理器T4面向的應用范圍

 
T4處理器的核心設計圖，其中S3為單個CPU核心，L3為三級緩存，CCX為總線

T4處理器運行頻率超過3GHz，集成的晶體管數量為8億5千5百萬個，對比T3的約10億個減少15%左右。制造工藝則和T3相同，采用臺積電40nm CMOS技術。Oracle此次沒有公布T4處理器的核心面積和運行功耗，不過根據相同工藝這一條件以及T3的核心面積為377mm2，按比例我們可以推算出T4的核心面積范圍在320-330mm2左右。

T4采用的單個CPU核心為Oracle新開發的"S3"，具備亂序執行技術。整數運算流水線(Pipeline)達到16級，對比前代T3使用的S2核心，整數運算性能(SPECint2006測試值)達到約5倍，浮點運算性能(SPECfp2006測試值)約7倍。

每個S3核心內部集成16KB一級數據緩存(L1 Data Cache)，16KB一級命令緩存(L1 Command Cache)，128KB二級緩存。而前代T3使用的S2核心L1只有16KB命令+8KB數據，對比之下S3大大提高。

 
S3核心內部運算模塊化流程

 
S3核心內部流水線示意圖

 
T4與前代CPU的性能對比

同時，Oracle此次宣講中著重強調的一點就是T4集成對應模塊，大大強化了加密編碼運算處理的性能。主要得益于增加了專門對應AES和DES、Kasumi、Camellia、CRC32c等算法的低延遲"in-pipe"命令，以及對應MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512、MPMUL等算法的高延遲"out-of-pipe"命令。

       
加密編碼模塊處理流程　

 　
T4與T4的加密編碼性能比較

Oracle稱，SPARC T4處理器最早有望在2012年前發布，如此看來甲骨文也不是一家只有法務部門靠打官司吃飯的公司，Sun除了Java外的另一項遺產看來還能被繼承下去。