32 位 SPARC V8 应用程序可以在 64 位 SPARC V9 上运行吗？

Question

我很少有符合 SPARC V8 32 位架构的基准应用程序。我将它们用于 SPARC 32 位处理器的性能评估。然而，很少有应用程序在性能上达不到要求。我想使用 64 位 SPARC V9 架构（如 OpenSPARC T1/T2）测试性能。我的问题是为 32 位 SPARC V8 架构编译的二进制文件会在 SPARC V9 架构中运行而无需任何修改吗？两种架构中的二进制文件是否兼容？

Answer 1

术语混淆...

SPARC 有点像 ARM。你有：

• SPARC 芯片架构（就它们是由 Sun Microsystems / 现在是 Oracle 开发的）命名为 sun4[a-z]；实际流片仅适用于 sun4、sun4c、sun4d、sun4m、sun4u 和 sun4v
  这对应于ARM[1-9]、ARM11、Cortex-...，即 CPU 设计的演进。
• SPARC CPU 指令集已“版本化” - sparcv7、sparcv8/sparcv8+、sparcv9；其中一些是 32 位，sparcv9 是 64 位
  这对应于ARMv[0-9]，在指令集上进行修订。
• 操作模式（SPARC 上的 32 位/64 位）；
  ARM 这里有 Thumb[2]、32bit ARM 和 ARMv8/64bit。

在此上下文中，sparcv9 是 64 位指令集，因此需要 64 位操作模式；相同的二进制编码在 32bit/64bit 模式下可能有不同的含义，因此sparcv7/8 代码不会在 64bit 模式下运行。

不过，sun4u 和 sun4v CPU 架构支持 32 位模式 - 带有 sparcv8+ 指令集和一些扩展，sparcv8 本身就是 sparcv7 的超集。 Sun/Oracle 以其二进制向后兼容性而自豪；所有当前的 SPARC CPU 都应该毫无问题地运行现有的 32 位二进制代码。在这种情况下，我假设您在谈论 Solaris 二进制文件？

Answer 2

假设您使用的是相同的操作系统，但可能是较新的版本。好的。 Solaris Sparc 非常二进制向后兼容。 Sparc 架构的每个修订版都考虑到了这一点。

你应该记住的事情：

• Sparc v7 是最低公分母，但实际上 Sparc v8 将覆盖 99% 的机器。
• Sparc v7 通常缺少硬件浮点，因此在大多数情况下它会变慢，尽管它有时被添加为加速器。
• Sparcv8 代码在某些情况下会比 Sparcv9 64 位代码更快，因为指针大小只有一半。
• Sparc v9 的最佳代码通常是 Sparc v8+，它基本上是带有一些扩展的 32 位代码，大多数情况下只有 64 位机器才有。因此，大多数 64 位 Sparc 操作系统都将大多数代码作为 32 位和一些 64 位代码提供，在这些代码中，它需要访问更多内存或仅 64 位的扩展以提高性能，例如使用基于软件的加密。
• 虽然 Sparc 的 ISA 是相当静态的，但性能却并非如此。例如，Sparc T1 Niagra CPU 对于任何单线程任务都非常慢，但在加载许多任务时运行起来却像冠军一样。然而，一些富士通 Sparc 芯片可能在每个领域的速度都与英特尔相媲美。此外，如果一些较旧的 Ultra 工作站在单线程到多线程方面比 Niagra T1/T2 快得多，我也不会感到惊讶。一旦进入多线程领域，Niagra 风格的 CPU 就会开始大放异彩。

所以请记住 Sparc v7、Sparc v8 和 Sparc v9 不是芯片架构，它们是指令集架构。 Sparc 的性能主要取决于 CPU 架构的实现。来自 Oracle 的最新 Sparc 处理器比过去提高了单线程性能，这也是需要牢记的（即使它们会在你的钱包上烧出一个德克萨斯州大小的洞）。

如果您的性能不足，并且您正在设计基于 FPGA 的 CPU，请认真考虑改进您的 CPU 设计以提高吞吐量。