IBM РОМП
| Дизайнер | ИБМ |
|---|---|
| Биты | 32-битный |
| Представлено | коммерческий январь 1986 г |
| Дизайн | РИСК |
| Тип | Загрузка-сохранение |
| Кодирование | Переменная (длиной 2 или 4 байта) |
| Ветвление | Код состояния |
| Размер страницы | 4 КБ |
| Открыть | Нет |
| Регистры | |
| общего назначения | 16 × 32-битный |
ROMP . — это компьютера с сокращенным набором команд (RISC), микропроцессор разработанный IBM в конце 1970-х годов Он также известен как минипроцессор Research OPD (в честь двух подразделений IBM, которые сотрудничали при его создании: IBM Research и Office Products Division (OPD)) и 032 . [1] ROMP изначально был разработан для офисного оборудования и небольших компьютеров. [2] задуманный как продолжение микропроцессора IBM OPD Mini Processor середины 1970-х годов , [ нужна ссылка ] который использовался в IBM Office System/6 текстовой системе . Первые примеры стали доступны в 1981 году, и впервые он был коммерчески использован в IBM RT PC, анонсированном в январе 1986 года. Какое-то время планировалось, что RT PC будет персональным компьютером , а ROMP заменит Intel 8088, установленный в IBM Personal. Компьютер . Однако позже ПК RT был перепозиционирован в инженерную и научную рабочую станцию . Более поздняя версия CMOS ROMP была впервые использована в сопроцессора плате академической системы IBM 6152, представленной в 1988 году, а позже появилась в некоторых моделях ПК RT.
История
[ редактировать ]Архитектурная RISC работа над ROMP началась в конце весны 1977 года как дочернее предприятие IBM Research компании процессора 801 (отсюда и аббревиатура «Research»). Большинство архитектурных изменений были направлены на снижение затрат, например, добавление 16-битных инструкций для повышения эффективности использования байтов. Первоначальный ROMP имел 24-битную архитектуру, но через несколько лет разработки набор команд был изменен на 32-битный. [3]
Первые чипы были готовы в начале 1981 года, что сделало ROMP первым промышленным RISC-процессором. Процессор был представлен на Международной конференции по твердотельным схемам в 1984 году. [4] ROMP впервые появился в коммерческом продукте в качестве процессора для IBM RT PC рабочей станции , которая была представлена в 1986 году. Чтобы предоставить примеры для производства ПК RT, массовое производство ROMP и его MMU началось в 1985 году. [4] Задержка между завершением проектирования ROMP и внедрением ПК RT была вызвана слишком амбициозными планами программного обеспечения для ПК RT и его операционной системы (ОС). Эта ОС виртуализировала оборудование и могла поддерживать множество других операционных систем. Эта технология, называемая виртуализацией , хотя и является обычным явлением в системах мейнфреймов , начала набирать обороты в небольших системах только в 21 веке. Улучшенная версия CMOS ROMP впервые использовалась на рабочей станции IBM 6152 Academic System , а затем в некоторых моделях ПК RT.
IBM Research использовала ROMP в своем исследовательском прототипе параллельного процессора (RP3), раннем экспериментальном масштабируемом мультипроцессоре с общей памятью , который поддерживал до 512 процессоров, впервые подробно описанный в 1985 году; и версия CMOS в ACE, экспериментальном мультипроцессоре NUMA, работавшем в 1988 году. [5]
Архитектура
[ редактировать ]Архитектура ROMP была основана на оригинальной версии IBM Research 801 миникомпьютера . Основными отличиями были больший размер слова (32 бита вместо 24) и включение виртуальной памяти . [6] Архитектура поддерживала 8-, 16- и 32-битные целые числа, 32-битную адресацию и 40-битное виртуальное адресное пространство . Он имел регистр указателя команд и шестнадцать 32-битных регистров общего назначения . Микропроцессор управлялся 118 простыми 16- и 32-битными инструкциями. [7]
Виртуальная память ROMP имеет сегментированное 40-битное (1 ТБ) адресное пространство, состоящее из 4096 сегментов по 256 МБ. 40-битный виртуальный адрес формируется в MMU путем объединения 12-битного идентификатора сегмента с 28 младшими битами из 32-битного виртуального адреса, вычисленного ROMP. Идентификатор сегмента получается из набора из 16 идентификаторов сегментов, хранящихся в MMU, адресованных четырьмя старшими битами 32-битного виртуального адреса, вычисленного ROMP. [8]
Выполнение
[ редактировать ]ROMP — скалярный процессор с трехступенчатым конвейером. [7] На первом этапе, если в 16-байтовом буфере предварительной выборки инструкций имеются инструкции, инструкция извлекается, декодируется и считываются операнды из файла регистров общего назначения. Буфер предварительной выборки инструкций считывал 32-битное слово из памяти всякий раз, когда ROMP не обращался к нему. [7] Инструкции выполнялись на втором этапе и записывались обратно в файл регистров общего назначения на третьем этапе. ROMP использовал обходную сеть и соответствующим образом планировал чтение и запись файла регистра для поддержки последовательного выполнения зависимых инструкций. [7] Большинство инструкций между регистрами выполнялись за один цикл; из 118 инструкций 84 имели задержку в один цикл. [9] ROMP имел сопутствующую интегральную схему, разработанную IBM , которая во время разработки носила кодовое название Rosetta. [10] Rosetta представляла собой блок управления памятью (MMU), который предоставлял ROMP средства трансляции адресов, резервный буфер трансляции и буфер хранения. [7]
ROMP и Rosetta изначально были реализованы на основе IBM 2 мкм с кремниевым затвором технологии NMOS и двумя уровнями металлических межсоединений. [11] [4] ROMP состоит из 45 000 транзисторов и имеет размеры 7,65 × 7,65 мм (58,52 мм) . 2 ), а Rosetta состоит из 61 500 транзисторов и имеет размеры 9,02 × 9,02 мм (81,36 мм). 2 ). Оба они упакованы в 135-контактные керамические массивы контактов . [4] Позже была разработана CMOS-версия ROMP и Rosetta (называемая ROMP-C и Rosetta-C).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хеберлейн, Ларри (октябрь 1986 г.). «Взгляд программиста на чип ПК RT». Компьютерный язык . Том. 3, нет. 10. С. 41–46.
- ^ Хестер, доктор медицинских наук; Симпсон, Ричард О.; Чанг, Альберт. «IBM RT PC ROMP и архитектура блока управления памятью». В Уотерсе, Фрэнк (ред.). Технология персональных компьютеров IBM RT, форма № SA23-1057 (PDF) . п. 48.
- ^ Вальдекер, Делавэр; Вун, П.Ю. «Внедрение технологии ROMP/MMU». В Уотерсе, Фрэнк (ред.). Технология персональных компьютеров IBM RT, форма № SA23-1057 (PDF) . п. 44.
- ^ Jump up to: а б с д Бамбрик, Ричард (27 января 1986 г.). «Новый RISC-процессор IBM на основе 10-летнего проекта». Электронные новости .
- ^ Лерман, Г.; Рудольф, Л. (1993). Параллельная эволюция параллельных процессоров . Springer Science & Business Media. п. 146 . ISBN 9781461528562 .
- ^ Дьюар, Роберт Б.К.; Смосна, Матвей. Микропроцессоры: взгляд программиста . МакГроу-Хилл. п. 378.
- ^ Jump up to: а б с д и Фербер, Стивен (1989). Архитектура и организация СБИС RISC . ЦРК Пресс. стр. 106–109. ISBN 9780824781514 .
- ^ Табак, Дэниел (1987). РИСЦ Архитектура . Пресса научных исследований. стр. 102–103.
- ^ Сеймур, Джим (10 июня 1986 г.). «РИСК Архитектура». Журнал ПК . п. 113.
- ^ Чендлер, Дэвид (1986). «РОМП - это не просто жаворонок». Обзор UNIX .
- ^ Уотерс, Фрэнк (ред.). Технология персональных компьютеров IBM RT . п. 8.