home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / comp / arch / 11948 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-26  |  3.1 KB
  1. Path: sparky!uunet!haven.umd.edu!decuac!pa.dec.com!e2big.mko.dec.com!nntpd.lkg.dec.com!sousa.tay.dec.com!human.enet.dec.com!supnik
  2. From: supnik@human.enet.dec.com (Bob Supnik)
  3. Newsgroups: comp.arch
  4. Subject: Re: uniprocessor design ceiling
  5. Summary: Trend can continue for w while
  6. Keywords: microprocessor, evolution, performance
  7. Message-ID: <2340@sousa.tay.dec.com>
  8. Date: 26 Dec 92 19:22:05 GMT
  9. References: <1gbpjrINNsq6@girtab.usc.edu>
  10. Sender: newsa@sousa.tay.dec.com
  11. Organization: Digital Equipment Corporation
  12. Lines: 61
  13.  
  14.  
  15. In article <1gbpjrINNsq6@girtab.usc.edu>, plaw@usc.edu (Patrick Law) writes...
  16. >Correct me if I am wrong. For the last 20 years, we have 4-bit 
  17. >microprocessor, CISC, cache, RISC, superscalar, superpipeline,
  18. >etc. Have we reached a point of diminishing return in uniprocessor
  19. >design? Could we still get a speedup of "X" every "N" years like
  20. >before? <text deleted>
  21.  
  22. Since the mid-70's, microprocessors have exhibited performance growth of
  23. roughly 50% per year, within a given base architecture type (eg, CISC
  24. processors, RISC processors, superscalar RISC processors).  Since circuit
  25. speed has not improved as much (roughly 30% every process generation),
  26. the balance has come by improved design and microarchitecture.  An example
  27. from VAX history:
  28.  
  29. chip    year    process    cycle    rel    comments
  30.                 perf
  31.  
  32. MicroVAX 1985    3u    200ns    1X    No pipeline within microcycle
  33.  
  34. CVAX    1987    2u     80ns    3X    'Half folded' pipeline within
  35.                     microcycle (ie, register writes
  36.                     overlapped with reads), onchip cache
  37.  
  38. CVAX+    1988    1.5u     60ns    4X    Straight shrink
  39.  
  40. Rigel    1989    1.5u     28ns    8X    'Fully folded' pipeline within
  41.                     microcycle (register read/ALU/register
  42.                     write overlapped, like classic RISC)
  43.  
  44. Mariah    1990    1.0u     16ns    14X    Straight shrink + circuit tweaks
  45.  
  46. NVAX    1992     .75u     12ns    32X    Overlapped macropipeline -> lower cpi
  47.  
  48. In RISC, a comparable timeline would show the five stage pipe 'classic RISC'
  49. employing more finely divided pipelines (for faster clock rates) and/or
  50. multiple instruction issue, as well as improvements in memory hierarchy.
  51.  
  52. The ingenuity of processor designers (and semiconductor technologists) being
  53. far from exhausted, I believe this performance growth can continue for the
  54. rest of this decade.  There are some limiting factors:
  55.  
  56. - Process technology evolution appears to be slowing somewhat, due to
  57.   lengthening development time (and cost) for new generations of semiconductor
  58.   processing equipment.
  59.  
  60. - Increases in performance have been accompanied by increases in power
  61.   consumption, in opposition to rising requirements for 'green' technology.
  62.  
  63. The shape of microprocessors in the year 2000 is the subject of a panel
  64. discussion at the ISSCC conference, February 93.
  65.  
  66. Finally, the ability to continue improving uniprocessor performance does
  67. negate the importance of cracking the programming problems on MIMD's and
  68. other collectives.  An MPP could provide one to three orders of magnitude
  69. more computing power.  Indeed, if the underlying microprocessors continue
  70. to improve, so will the MPP.
  71.  
  72. Bob Supnik    >Supnik@human.enet.dec.com
  73.         >All opinions expressed are those of a hardline microcoder
  74.         >and do not reflect those of Digital Equipment Corporation
  75.