Моторола 68060
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( май 2009 г. ) |
 Снимок Motorola MC68060RC50 | |
| Общая информация | |
|---|---|
| Запущен | апрель 1994 г. |
| Разработано | Моторола |
| Производительность | |
| Макс. процессора Тактовая частота | от 50 МГц до 75 МГц; разгон до 133 МГц [1] [2] |
| Архитектура и классификация | |
| Приложение | Настольные компьютеры и встроенные системы |
| Набор инструкций | Моторола серии 68000 |
| Продукты, модели, варианты | |
| Вариант |
|
| История | |
| Предшественник | Моторола 68040 |
| Преемники | PowerPC , Motorola ColdFire |
Motorola 68060 (« шестьдесят восемь-шестьдесят ») — 32-разрядный микропроцессор компании Motorola, выпущенный в апреле 1994 года. [3] Это преемник Motorola 68040 и самый производительный представитель серии 68000 . Были произведены две производные модели: 68LC060 и 68EC060 .
Архитектура
[ редактировать ]Существует версия LC (Low-Cost) без FPU. [4] и EC (встроенный контроллер) без MMU и FPU. Разработкой 68060 руководил Джо Чирчелло.
68060 разделяет большинство архитектурных особенностей с P5 Pentium . Оба имеют очень похожую конфигурацию суперскалярного командами с двумя упорядоченного конвейера . [3] и декодер инструкций, который перед выполнением разбивает сложные инструкции на более простые, описанный в рекламе как «два четырехступенчатых RISC-движка, [которые] выполняют инструкции фиксированного формата, выдаваемые преобразователем инструкций». [5] Однако существенная разница состоит в том, что FPU 68060 не является конвейерным и поэтому в приложениях с плавающей запятой работает почти в три раза медленнее, чем Pentium. В отличие от этого, инструкции целочисленного умножения и сдвига битов на 68060 выполняются значительно быстрее. 68060 имеет возможность выполнять простые инструкции в блоке генерации адреса (AGU) и тем самым выдавать результат за два цикла до ALU . При разработке 68060 были проанализированы большие объемы коммерческого скомпилированного кода, чтобы определить, какие инструкции будут лучшими кандидатами на оптимизацию производительности.
По сравнению с Pentium, 68060 может лучше работать со смешанным кодом; Декодер Pentium не может выдавать инструкцию FP при каждой возможности, и, следовательно, FPU не является суперскалярным, как ALU. Если неконвейерный FPU 68060 может принять команду, она может быть выдана декодером. Это означает, что оптимизация для 68060 проще: никакие правила не запрещают выдачу инструкций FP всякий раз, когда это удобно для программиста, за исключением хорошо понятных задержек инструкций. Однако при правильно оптимизированном и запланированном коде FPU Pentium способен удвоить тактовую пропускную способность FPU 68060.
68060 — последняя разработка семейства 68000 общего назначения, от которой отказались в пользу чипов PowerPC . Он использовался в некоторых машинах Amiga последних моделей и картах-ускорителях Amiga, а также в некоторых Atari ST клонах и платах-ускорителях Falcon (CT60/CT63/CT60e, последняя из которых была создана в 2015 году), а также в очень поздних моделях Alpha Microsystems. многопользовательские компьютеры до их перехода на x86, но Apple Inc. и мир Unix перешли на различные RISC- к тому времени, когда 68060 стал доступен, платформы. Apple уже объявила о внедрении PowerPC, разработанного IBM и Motorola, еще до появления 68060. [6] После появления маломощных вариантов 68040 и других устройств Motorola ожидала, что Apple может оставить место в своей линейке продуктов для продуктов на базе 68060, что даст компании «высокую страховку на случай, если переход на RISC окажется проблематичным»: ситуация, которой не произошло. [7]
68060 был представлен на частоте 50 МГц на производственном процессе Motorola 0,6 мкм. Несколько лет спустя его сократили до 0,42 мкм, а тактовую частоту подняли до 66 МГц и 75 МГц. Некоторым пользователям удалось разогнать rev6. 68060 ЦП (маска: 71E41J) до 120 или 133 МГц. [1] [8] Motorola прогнозировала производительность примерно в три с половиной раза выше, чем у 68040 с частотой 25 МГц при начальной тактовой частоте 50 МГц для 68060, что описывалось как «около 77 MIPS». [6] позже эти заявления были скорректированы так, чтобы производительность в три раза превышала производительность 68040 для 68060, работающего на удвоенной частоте, чем 68040. [5] Тестирование карты 68060 с частотой 50 МГц, установленной в картах-ускорителях для Commodore Amiga, показало, что результаты тестов Dhrystone 2.1 составляют около 80 000 Dhrystones в секунду, что в целом сопоставимо с рабочей станцией Sun SPARCstation 10 . [9]
Продолжаются разработки базового ядра, предназначенного для встраиваемых систем. Здесь они объединены с рядом периферийных интерфейсов, чтобы снизить общую сложность и требования к мощности конструкции. Ряд чипов, каждый с разными наборами интерфейсов, продаются под названиями ColdFire и DragonBall .
История
[ редактировать ]Номера моделей с четной предпоследней цифрой (68000, 680 2 0, 680 4 0, 680 6 0) были зарезервированы для серьезных изменений базовой архитектуры 680x0. Номера моделей с нечетной предпоследней цифрой (680 1 0, 680 3 0) были зарезервированы для обновления архитектуры предыдущего чипа. Motorola никогда не производила 68050. [3]
Например, Motorola 68010 (и малоизвестный 68012 ) — это 68000 с усовершенствованной инструкцией цикла и возможностью приостановить, а затем продолжить выполнение инструкции в случае страничного сбоя, что позволяет использовать виртуальную память с соответствующим аппаратным обеспечением MMU . Однако серьезных изменений базовой архитектуры не произошло. Точно так же Motorola 68030 представляет собой усовершенствованный процесс по сравнению с 68020 с MMU и небольшим кэшем данных (256 байт), перемещенным на кристалл. 68030 был выпущен с номинальной скоростью до 50 МГц.
Однако переход с 68000/68010 на 68020/68030 представляет собой капитальный ремонт с бесчисленными отдельными изменениями.
К тому времени, когда 68060 находился в производстве, Motorola отказалась от разработки семейства 68000 в пользу PowerPC . 68060 — последний процессор семейства 68000 от Motorola.
Signetics (Philips) выпустила вариант на базе 68000, который они несколько сбивчиво назвали 68070 . Он содержит слегка улучшенный процессор 68000, простой встроенный MMU и контроллер шины I²C . Он появился задолго до 68060 и использовался в основном в качестве встроенного процессора в некоторых элементах бытовой электроники, особенно в консолях CD-i .
Использование
[ редактировать ]iNFiNiT !, Макс! и Максин! Серия генераторов телевизионных символов использует 68060 в качестве основного процессора. Эти генераторы символов были неотъемлемой частью многих дочерних станций американских телеканалов. [10]
В настольных компьютерах 68060 используется в некоторых вариантах Amiga 4000T производства Amiga Technologies. [11] и доступен в качестве стороннего обновления для других моделей Amiga. Он также используется в DraCo, клоне Amiga. нелинейной видеосистеме [12]
Q60 от аналогичным образом расширил дизайн Sinclair QL самого медленного старта до максимального темпа возможностей архитектуры 68K; эти материнские платы на базе 68060 [13] — при 66 МГц для полной версии 68060 или вариант 68LC060 без FPU, разогнанный до 80 МГц — более чем в 100 раз быстрее, чем Sinclair QL, при работе с теми же операционными системами. [14] [15] [16]
Модель 68060 использовалась в Nortel Meridian 1 Option 51, 61 и 81 крупных офисных АТС , обеспечивая питание базовых процессорных плат CP3 и CP4. Пара этих плат, каждая из которых оснащена процессором 68060, может быть использована для обеспечения отказоустойчивости УАТС. Это было логичное применение, поскольку предыдущие ядра Meridian 1 использовали другие чипы Motorola. Позже Nortel изменила архитектуру, чтобы использовать процессоры Intel. [17]
В многопротокольном маршрутизаторе Motorola Vanguard 6560 используется процессор 68EC060 с частотой 50 МГц.
В системах Motorola MVME -17x и Force Computer SYS68K VMEbus используется процессор 68060.
Alpha Microsystems AM-6000, AM-6060 и AM-7000 используют 68060. [18] После того как Motorola прекратила разработку новых процессоров, Alpha Microsystems перешла на x86 .
Варианты
[ редактировать ]68EC060
[ редактировать ]68EC060 — это версия микропроцессора Motorola 68060, предназначенная для встроенных контроллеров (EC). От 68060 он отличается тем, что у него нет ни FPU, ни MMU. Это делает его менее дорогим и потребляет меньше энергии.
68LC060
[ редактировать ]68LC060 — это дешевая версия микропроцессора Motorola 68060 без FPU. Это делает его менее дорогим и потребляет меньше энергии.
Таблица характеристик
[ редактировать ]| Вариант | ММУ | ФПУ | Макс. частота |
|---|---|---|---|
| 68060 | Да | Да | Разгон до 75 МГц или 133 МГц |
| 68 ЛК 060 | Да | Нет | Разгон до 75 МГц или 133 МГц |
| 68 ЕС 060 | Нет | Нет | Разгон до 75 МГц или 133 МГц |
Технические данные
[ редактировать ]| процессора Тактовая частота | Официально: 50, 60, 66, 75 МГц. Разогнаны: 66 (версии 1–2), 80 (версии 3–4), 110, 120 и 133 МГц (версии 5–6) |
| Электропитание |
|
| Температура | −40 °C .. 70 °C ( 85 °C с токовой маской) |
| Логическая семья | Статическая КМОП |
| Производственный процесс | КМОП 0,6 мкм и позже 0,42 мкм |
| Чип-носитель | PGA 206 (совместим с 68040 ), TBGA 304 31*31*1.7P1.27 |
| Адресная шина | 32 бит |
| Данные шины | 32 бит |
| Набор инструкций | ЦИСК |
| Кэш |
|
| Зарегистрироваться |
|
| Транзисторы | ~2,500,000 |
| Производительность |
|
ATC = Кэш трансляции адресов
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Добро пожаловать на форум Natami/Amiga» . Архивировано из оригинала 13 июня 2011 г. Проверено 13 июня 2011 г.
- ^ «68060 Маски и подделки» . Проверено 11 августа 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с Андерсон, А. Джон (1994). Основы компьютерной техники . ЦРК Пресс. п. 70. ИСБН 978-0-412-59810-4 . Проверено 18 мая 2009 г.
- ^ «motorola.com.cn — Motorola, Руководство по выбору стандартного встроенного контроллера, 4 квартал 2001 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 декабря 2004 г. Проверено 29 ноября 2010 г.
- ^ Jump up to: а б «68060 мкП работает в три раза быстрее, чем 68040» . ЭДН . 8 декабря 1994 г., стр. 77, 80 . Проверено 18 января 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Хафхилл, Том Р. (январь 1993 г.). «Motorola пропускает поколение с 68060» . Байт . п. 32 . Проверено 26 февраля 2023 г.
- ^ Норр, Генри (24 мая 1993 г.). «Планы постпроцессора Motorola» . МакВИК . п. 4 . Проверено 6 мая 2024 г.
- ^ «68060 Маски и подделки» . Проверено 11 августа 2017 г.
- ^ Кеннеди, Джон (март 1996 г.). «Метель 1260» . Амига Покупатель . стр. 38–39 . Проверено 26 февраля 2023 г.
- ^ «Microsoft, Intel установили план телекоммуникаций с Nortel, HP — 15 марта 1999 г.» . деньги.cnn.com . Проверено 12 мая 2018 г.
- ^ amiga.resource.cx - База данных оборудования Amiga, Amiga 4000T
- ^ amiga.resource.cx - База данных оборудования Amiga, DraCo (68060@50/66 ≤128M)
- ^ Материнские платы на базе 68060 для Linux и Qdos
- ^ Qdos Classic
- ^ Порт Linux Q60
- ^ Qdos для Amiga 68000..68060
- ^ «Сети Intel и Nortel для создания сетей следующего поколения» . newsroom.intel.com . Проверено 10 октября 2019 г.
- ^ «АМ-7000» . Альфа Микросистемс . Проверено 12 июня 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Руководство пользователя M68060 (PDF) . Моторола. 1994. M68060UM/AD.