DEC アルファ | 1992

DEC Alpha


 アルファ(元々はAlpha AXPと呼ばれていた)は、デジタル・エクイップメント・コーポレーション(DEC)によって開発された64ビットの縮小命令セットコンピュータ(RISC)命令セットアーキテクチャ(ISA)です。アルファは、32ビットVAX複雑命令セットコンピュータ(CISC)を置き換えるために設計され、ユニックスワークステーション市場で競争力を持つ高性能RISCプロセッサを目指していました。

アルファはDECによって開発され、製造された複数のマイクロプロセッサに実装され、これらのシステムは主にDECのワークステーションやサーバーで使用され、DECの中高価格帯製品のほぼ全てを構成しました。また、いくつかのサードパーティ製のベンダーもアルファシステムを製造しており、PC形式のマザーボードも含まれていました。

アルファをサポートするオペレーティングシステムには、OpenVMS(旧OpenVMS AXP)、Tru64 UNIX(旧DEC OSF/1 AXPおよびDigital UNIX)、Windows NT(4.0以降で中止、Windows 2000 RC2以前のバージョンを含む)、Linux(Debian、SUSE、Gentoo、Red Hat)、BSD UNIX(NetBSD、OpenBSD、FreeBSD 6.x)、ベル研究所のPlan 9、L4Ka::Pistachioカーネルなどがありました。アルファアーキテクチャの初期開発時にはUltrixのアルファポーティングも進行していましたが、製品としては発売されませんでした。

アルファアーキテクチャは1998年にDECと共にコンパックに売却され、コンパックはすでにインテルのx86顧客であったため、2001年にアルファを段階的に終了し、インテルのItaniumアーキテクチャに移行することを発表しました。その結果、アルファの知的財産権はインテルに売却され、アルファ製品は最終的に終了しました。2002年にコンパックがHPに買収された後も、既存の製品ラインの開発は続けられ、アルファベースのシステムは2004年まで販売されました。アルファ製品の販売は2007年4月に正式に終了しました。



アルファアーキテクチャは、DECの以前のRISCプロジェクトであるPRISMに由来し、これはいくつかの初期プロジェクトの結果でした。PRISMは、ユニックスのようなアプリケーションをサポートしながら、DECの既存のVAX/VMSソフトウェアの一部だけを変換して実行できる柔軟なシステムとして設計されました。新しいオペレーティングシステムであるMICAは、ULTRIXとVAX/VMSのインターフェースを共通のカーネルでサポートし、両方のプラットフォームのソフトウェアを簡単に移植できるようにする予定でした。

PRISMの設計は1985年に始まり、コンピュータ市場の変化に伴い進化し、発売が遅れました。1987年の夏には64ビット設計に変更され、これはマイクロプロセッサ設計としては非常に早い段階のものでした。1987年10月、サン・マイクロシステムズはSPARCプロセッサを使用した初のワークステーションであるSun-4を発売し、DECの最新のSun-3デザインよりも約3〜4倍速くユニックス環境を実行できました。この変化により、PRISM設計は32ビットに戻され、ユニックス市場をターゲットにしたことでさらに開発が遅れました。

PRISMの発売が継続的に遅れる中、DECのパロアルトオフィスのチームは独自のワークステーションを開発することにしました。彼らはMIPS R2000プロセッサを選び、わずか90日でUltrixを実行するワークステーションを完成させました。これにより、社内で大きな論争が起こり、1988年7月の管理会議で議論されました。PRISMはR2000よりも速かったものの、R2000マシンは1989年1月に市場に投入できるため、PRISMの第二の役割は無効化されました。その結果、PRISMはキャンセルされました。

会議後、ケン・オルソンは「RISCチップがVAXラインにとって未来の脅威となる可能性がある」と述べ、VAXを将来のRISCシステムと競争力を持たせる方法を模索するよう指示しました。これにより、「RISCy VAX」チームが結成され、VAX命令セットをRISCのように動作させるハイブリッドシステムなど、いくつかの概念が検討されました。しかし、これらはすべてオーバーヘッドを引き起こし、純粋なRISCマシンと競争することができないと結論付けられました。

その後、ナンシー・クローネンバーグが「人々はVAXではなくVMSを実行している」と言い、VMSの一部のハードウェア依存性だけを保存すればRISCチップにVMSを移植できるというアイデアを提案しました。このアイデアは1989年2月の戦略タスクフォース会議で発表され、二つの重要な質問が提起されました。「このRISC設計がユニックス市場で性能を引き出せるのか?」と「このマシンをオープン標準にするべきか?」というものでした。その結果、PRISMアーキテクチャは修正され、新しい「EVAX」という概念が採用されました。これは成功したCMOS CVAX実装の後継モデルでした。

アルファはPRISMの基本的な概念をほとんど維持しましたが、VMSとVMSプログラムが適切な速度で実行できるように、VMSの変換なしで設計されました。アルファアーキテクチャの主要な貢献は、そのアーキテクチャ自体よりも実装にありました。当時(そして現在も)マイクロチップ業界は製品を作成するために自動化された設計ツールを使用していましたが、DECのチップ設計者はVAXアーキテクチャの複雑さを処理するために手動の回路設計を追求していました。アルファチップは手動の回路設計をクリーンでシンプルなアーキテクチャに適用し、より高い動作周波数を可能にし、マイクロプロセッサ設計コミュニティ内で回路設計のルネッサンスを引き起こしました。

アルファプロセッサは最初にDECchip 21x64シリーズとして指定され、1990年代半ばに「Alpha」と改名されました。

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