DEC PRISM

DEC PRISM

Tervező	Digital Equipment Corporation
Bitek száma	32 bites
Bevezetés	1988 (törölve)
Kialakítás	RISC
Kódolás	rögzített, 32 bites
Változat	microPRISM
Utód	DEC Alpha
Regiszterek
64 × 32 bites általános célú regiszter 16 × 64 bites vektorregiszter

Nem tévesztendő össze a következővel: Apollo PRISM (m88k).

A PRISM (az angol Parallel Reduced Instruction Set Machine szavakból)^[1] egy 32 bites RISC utasításkészlet-architektúra (ISA) amit a Digital Equipment Corporation (DEC) fejlesztett ki. Ez volt az 1982–1985 közötti időszakban folytatott számos DEC kutatási projekt eredménye, miközben a projekt követelményeit és tervezett felhasználási módjait folyamatosan változtatták, ami késleltette a bevezetését. A folyamat során végül úgy döntöttek, hogy a terveket egy új Unix munkaállomás-sorozathoz használják fel.

A microPrism verzió aritmetikai-logikai egységének (ALU) tervezése 1988 áprilisában fejeződött be és a mérnöki mintákat is legyártották, de a kialakítás más komponensei, például a lebegőpontos egység (FPU) és a memóriakezelő egység (MMU) még nem készültek el a nyárig, amikor a DEC menedzsmentje úgy döntött, hogy törli a projektet, és ehelyett inkább MIPS-alapú rendszerek fejlesztését részesíti előnyben.^[2] A PRISM architektúrához egy MICA kódnevű operációs rendszert is kifejlesztettek, melynek szándékolt célja az volt, hogy leváltsa az VAX/VMS és ULTRIX rendszereket a PRISM-en, bár végül egy különálló PRISM ULTRIX portot hoztak létre, mikor a MICA eredeti eredeti céljai megvalósíthatatlannak bizonyultak.^[3][4]

A PRISM megszüntetése jelentős hatásokkal járt a DEC-ben. A fejlesztőcsapat tagjai közül többen elhagyták a vállalatot a következő évben, nevezetesen Dave Cutler is, aki a Microsofthoz igazolt és a Windows NT fejlesztését vezette. Az MIPS alapú munkaállomások mérsékelt sikert arattak a DEC meglévő Ultrix felhasználói körében, de nem tudtak versenyezni olyan cégekkel, mint a Sun Microsystems. Eközben a DEC pénzgyártó „fejőstehene”, a VAX vonal egyre kevésbé volt versenyképes a teljesítmény területén, mivel az új RISC-tervezésű processzorok felülmúlták még a csúcskategóriás VAX 9000 modellt is. A vállalat a VAX jövőjét vizsgálva arra a következtetésre jutott, hogy egy PRISM-szerű processzor néhány további változtatással meg tudna felelni a piacok követelményeinek. Így tehát ott kezdve, ahol a PRISM abbahagyta, 1989-ben elindult a DEC Alpha program.

Az 1980-as évek elején a DEC egy igen sikeres nagyvállalat volt. Ekkoriban egyszerre több összehangolatlan fejlesztés is folyt a cégnél, a következő „nagy dobás” létrehozása érdekében, és a fejlesztéseket a vezetőség nem vagy csak alig felügyelte. Az egyik ilyen potenciálisan sikeres területnek a RISC technológián alapuló számítástechnika ígérkezett, és az 1982-től 1985-ig tartó periódusban nem kevesebb, mint négy kísérlet történt RISC csipek alkotására a cég különböző részlegein.

A Titan elnevezésű, nagyteljesítményű emittercsatolt logikán (ECL) alapuló kialakítás fejlesztését 1982-ben kezdték meg a DEC Western Research Laboratory (WRL) kutatóhelyén Palo Altóban, amely a Unix operációs rendszer futtatását célozta.

A SAFE (Streamlined Architecture for Fast Execution, kb. akadálytalan áramlású architektúra a gyors végrehajtáshoz) architektúra egy 64 bites kialakítás volt, amelynek fejlesztését ugyanabban az évben kezdték meg, tervezője a (Spacewar! játékról híres) Alan Kotok és Dave Orbits voltak. Ez a rendszer a VMS operációs rendszer futtatását célozta.

A HR-32 (Hudson, RISC, 32 bites) fejlesztése 1984-ben kezdődött, tervezője Rich Witek és Dan Dobberpuhl, a Hudson fab gyártórészlegen; ez egy a VAX gépekbe szánt koprocesszor lett volna.

Ugyanebben az évben Dave Cutler elindította a CASCADE projektet a DEC DECwest fejlesztőközpontjában, a washingtoni Bellevue-ban.

1985-ben végül felkérték Cutlert, hogy határozzon meg egyetlen RISC projektet, melynek vezető tervezőjéül Rich Witek lett kijelölve. A kialakítás kezdetben egy 64 bites csip építését tűzte ki célul, ám ezt később 32 bitesre módosították. 1985 augusztusában elkészült a magas szintű tervek első változata és megkezdték a munkát a részletes terveken. A PRISM specifikációt több hónapos munkával egy öttagú tervezőcsoport készítette el: Dave Cutler, Dave Orbits, Rich Witek, Dileep Bhandarkar és Wayne Cardoza. Ez a munka 1985-1986-ban már 98%-ban kész volt és a terveket nagymértékben támogatták Pete Benoit szimulációi a nagy VAXcluster gépen.

Az egész ill. fixpontos műveletek terén a PRISM architektúra hasonlított a MIPS kialakításokra. A 32 bites utasítások legmagasabb 6 és legalacsonyabb 5 bitje kódolta az utasítást, a szó fennmaradó részén állandók vagy regisztercímek állhattak. A processzornak hatvannégy 32 bites regisztere volt, szemben a MIPS harminckét regiszterével, de ezek használata nagyon hasonló volt. A PRISM és a MIPS abban is hasonlít, hogy nem alkalmazza a regiszterablakos technológiát, amely a „másik”, Berkeley RISC/SPARC architektúra tipikus jellemzője.

A PRISM kialakítás azonban igen figyelemre méltó utasításkészletének számos elemében. Ennek egyik igen fontos eleme az PRISM-ben bevezetett Epicode (az angol extended processor instruction code, kiterjesztett processzor-utasításkód frázisból), amellyel számos „speciális” utasítást definiáltak, melyek az operációs rendszer számára stabil, a különböző megvalósításokban is állandó bináris alkalmazásillesztőt (application binary interface, ABI) nyújtott. Az Epicode saját regiszterkészlettel rendelkezett, 22 db saját 32 bites regisztere volt. Később az utasításkészletet egy vektoros feldolgozásra szolgáló készlettel bővítették, melyhez további tizenhat 64 bites, változatos módokon használható vektorregiszter járult.

A rendszerből két változatot terveztek: a DECwest a Crystal nevű „felsőkategóriás” emittercsatolt logika (ECL) implementáción dolgozott, míg a Semiconductor Advanced Development csapat a MicroPRISM nevű változaton dolgozott, ami egy CMOS verzió. A MicroPRISM lett kész először és a terveket 1988 áprilisában elküldték teszt-gyártásra. Ezen felül Cutler egy új mikrokernel-alapú operációs rendszer fejlesztését is vezette, ennek kódneve Mica volt, és Unix- és VMS-szerű „személyiségekkel” rendelkezett a szolgáltatások közös rétege felett.

A VAX architektúrán alapuló gépek egyre inkább lemaradtak a piacon, ár/érték arányuk egyre rosszabb lett és a konkurens gépek, pl. a MIPS-alapú munkaállomások jobb teljesítményt mutattak az ár töredékéért. A DEC minden próbálkozása a VAX teljesítményének javítására kudarcba fulladt. A csoportok cégen belüli rivalizálása sem kedvezett az új terméknek. 1988 júliusában egy fejlesztési gyűlésen a cég beszüntette a Prism munkálatait, és a MIPS munkaállomások és felsőkategóriás VAX termékek fejlesztését határozta el, ami végül egy RISC-alapú VAX fejlesztésébe alakult át. Ez vezetett a Alpha projekt indításához a következő évben.

Ez a szócikk részben vagy egészben a DEC Prism című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

• Smotherman, Mark (2009). "PRISM (Parallel Reduced Instruction Set Machine)" (angol nyelven). School of Computing, Clemson University. Hozzáférés: 2026. január 9.. {{cite web}}: Unknown parameter |month= ignored (súgó) – A PRISM felépítésének rövid ismertetése
• Bob Supnik elektronikus levelei
• MicroPrism
• Prism dokumentumok a bitsavers.org weboldalon

• Bhandarkar, Dileep P. (1995). Alpha Architecture és Implementations. Digital Press
• Bhandarkar, D. et al. (1990. "High performance issue orientated architecture". Proceedings of Compcon Spring '90, pp. 153–160.
• Conrad, R. et al. (1989). "A 50 MIPS (peak) 32/64 b microprocessor". ISSCC Digest of Technical Papers, pp. 76–77.

• Digital Equipment Corporation
• DEC Alpha