3.3.1　SPARC体系发展历程

SPARC（Scalable Processor ARChitecture）可扩展处理器架构是SUN公司在1985年提出的体系结构标准。SPARC是开放的，任何机构或个人均可研究或开发基于SPARC架构的产品，如东芝、富士通、Aero flex、ESA等都在此架构上开发出了自己的SPARC微处理器。

1987年，SUN公司发布了业界第一款有可扩展性功能的32位微处理器“SPARC”。因为它采用了SPARC的首款架构SPARC V7，所以获得了更高的流水线硬件执行效率和更为优化的编译器，并缩短了其开发周期，满足了Sun-4计算机迅速投放市场的要求。

由SUN公司在1985年发布的SPARC V7是世界上第一个32位可扩展处理器架构标准，它基于加州大学伯克利分校关于RISC微处理器项目的研究成果，如寄存器窗口结构。V7定义了SPARC体系结构的数据类型、寄存器、指令、存储器模型和异常处理，处理器指令字长是32位。它采用独立的指令（SAVE，RESTORE）来进行寄存器管理，用LOAD和STORE指令访问内存。

1990年，SPARC International发布了32位SPARC V8架构标准。其在SPARC V7的基础上增加了乘法和除法指令。加速乘除法的处理，使得用户不必使用子程序完成相同操作。

为了在微处理器发展上仍具有竞争性，SPARC International在1994年发布了64位SPARC V9架构标准。相比SPARC V8，这一版本的显著变化在于：数据和地址的位宽由32位变到64位，支持超标量微处理器的实现，支持容错及多层嵌套陷阱，具有超快速陷阱处理及上下文切换能力。

1995年以前，基于SPARC V7或V8架构的微处理器种类不多，而且基本上只有SUN一家公司在研制开发。从1995年以后，基于SPARC V9架构的64位SPARC微处理器性能逐步增强，其面向高性能计算和服务器的微处理器得到了市场广泛的接受，如SUN公司的SPARC T1/T2系列及富士通公司的SPARC64系列等。

随着基于SPARC V8架构的LEON2在2003年的发布，面向高可靠嵌入式领域（如工业控制、军工电子、空间应用等）的SPARC微处理器的研制得到了众多公司的青睐。ESA公司研制了基于SPARC V7架构的ERC32微处理器，ATMEL公司制造了基于SPARC V8架构的AT697微处理器。全球大约已有3万多个成功的应用案例。比较著名的是国际空间站上的控制计算机DMS-R及空间自动转移器ATV中均使用了SPARC微处理器ERC32，而在太空观测台上则使用了SPARC V8架构的微处理器。

中国也有多家公司和大学从事SPARC微处理器的研发。值得说明的是，北京时代民芯科技有限公司已成功研制出基于SPARC V8架构的高性能、高可靠嵌入式微处理器MXT0105及其片上系统芯片产品MXT0106，微处理器MXT0105的性能已达到且部分指标超过ATMEL公司的AT697。MXT0106是集成多路模拟量与开关量数据采集、多路模拟与数字信号输出、1553B通信、多种外设接口的高性能、高可靠片上系统，内部通过AMBA总线将高性能CPU、浮点处理器、A/D转换器、模拟开关、1553B总线控制器、I2C总线控制器、计数器、定时器、通用I/O和PWM输出等功能模块集成在单一芯片上，适合测试、实时计算及控制领域应用，其有效实现了电气系统的集成化、小型化、轻量化、智能化及低功耗。