Als nächstes: vier Threads

Am dritten Tag begann Tan mit der Beschreibung der Schaltung in der Sprache HDL. Mittels dieser "Hardware Description Language" lassen sich die Funktionseinheiten einer Schaltung wie in einem Baukastensystem umschreiben. Das entspricht der Arbeit eines Programmierers, und als solcher hat Tan seine Karriere auch begonnen. Den Beginn der Beschreibung machte der Registerspeicher, danach folgte das Busprotokoll.

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Eine passende Pipeline erleichtert alles. (Bilder: EHSM, Screenshots: Golem.de)

Die Tage vier und fünf - schließlich sollte die CPU in einer Arbeitswoche fertig werden - verbrachte ihr Entwickler mit Optimierungen und dem Umschiffen von Gefahrenstellen in jeder CPU-Architektur. Solche sind vor allem Verzweigungen (Branches), die einen Prozessor in eine Endlosschleife schicken oder stark ausbremsen können. Aus den Lösungen dafür ergeben sich auch anderweitig nützliche Strukturen wie Lookup-Tabellen.

Seit fast zehn Jahren entwickelt Shawn Tan so schon Prozessoren, angefangen hat er 2002 mit seinem Projekt für den Bachelor-Abschluss. Dafür nahm sich der angehende Ingenieur der Elektrotechnik den Motorola 68000 vor. Das Ergebnis war eine binärkompatible Umsetzung des Klassikers, der unter anderem in Apples erstem Macintosh und in Ataris ST sowie dem Commodore Amiga steckte. Auch die PC-Prozessoren mit x86-Architektur hatte sich Tan vor der Wahl seines Studienprojektes angesehen - zu komplex, zu viel, was für Rückwärtskompatibilität zu beachten wäre, war sein Urteil.

Als nächstes hat sich der Entwickler das Projekt "T3RAS" vorgenommen. Das soll eine CPU werden, die sich für viele Anwendungen eignen soll, nicht nur für akademische. Bis zu vier Threads in Hardware soll der Prozessor ausführen können, 2013 soll er fertig sein. Wie bei allen seinen bisherigen Projekten, beispielsweise hier bei Github, soll auch T3RAS als Open Hardware von Shawn Tan veröffentlicht werden.