Устройства квантового эффекта

Quantum Effect Devices, Inc.

Раньше	Quantum Effect Design, Inc.
Тип компании	Частный
Промышленность	Полупроводник
Основан	1991 год ( 1991 ) в Пало-Альто, Калифорния.
Основатели	Том Риордан Эрл Киллиан Рэй Кунита
Несуществующий	октябрь 2000 г ( 2000-10 )
Судьба	Приобретена PMC-Sierra
Продукты	Микропроцессоры

Quantum Effect Devices, Inc. ( QED ) — компания по разработке микропроцессоров , зарегистрированная в 1991 году как Quantum Effect Design . Он базировался в Пало-Альто, Калифорния .

История

Вид снизу корпуса IDT R4700 с открытой матрицей

Вид снизу корпуса QED RM5230 с открытой матрицей

Вид снизу корпуса QED RM7000 с открытой матрицей

Трое основателей, Том Риордан, Эрл Киллиан и Рэй Кунита, были старшими менеджерами MIPS Computer Systems Inc. Они покинули MIPS в то время, когда компания испытывала трудности с продажей целых компьютерных систем ( MIPS Magnum ) вместо того, чтобы сосредоточиться на создании микропроцессора. чипы, что было первоначальной миссией MIPS. Вскоре после этого SGI приобрела MIPS. IDT была основным спонсором и заказчиком первоначального проекта QED.

Бизнес

Первоначальный план QED заключался в создании микропроцессора MIPS для портативного компьютера. Это произошло во время инициативы ACE от Microsoft по поддержке нескольких RISC- архитектур для их новой операционной системы Windows NT . Системные компании, такие как DeskStation Technology , и компании, производящие платы, такие как ShaBLAMM! Компьютеры создавали продукты в надежде, что персональные компьютеры на базе RISC станут массовыми. Хотя этот рынок так и не появился, первый продукт, микропроцессор R4600 «Орион», оказался успешным на нескольких рынках встраиваемых систем, таких как сетевые маршрутизаторы и аркадные игры. Последующие проекты были разработаны для таких компаний, как Toshiba и IDT ( R4700 ), IDT & NKK ( R4650 ), SGI и NEC ( R5000 ).

PowerPC 603q — микропроцессор PowerPC , разработанный для Motorola и предназначенный для Apple Computer домашних ПК и игровых автоматов . Ни одна из этих моделей не была произведена, поэтому PowerPC 603q так и не был запущен в серийное производство.

Несколько лет спустя, пытаясь увеличить доход от продукции, компания превратилась в компанию, продающую собственную линейку микропроцессоров MIPS. В то время компания сменила название на Quantum Effect Devices. После успешного внедрения таких продуктов, как RM5200 и RM7000, под собственной маркой «RISCMark», 1 февраля 2000 года компания провела IPO . Первоначальная цена акций в 16 долларов подскочила до 56,50 долларов в первый день торгов. Компания была приобретена PMC-Sierra в октябре 2000 года; По одной из оценок, в то время компания Quantum Effect Devices была оценена в результате обмена акциями на сумму 2,3 миллиарда долларов. Компания стала подразделением микропроцессорной продукции PMC. Приобретение было совершено фондовой биржей и оценивалось в 2,3 миллиарда долларов. Команда завершила разработку линейки продуктов RM9x00, находясь в PMC, но эта линейка продуктов не имела успеха на рынке. Большая часть команды разработчиков ядра микропроцессора, созданной из QED, была уволена PMC-Sierra как группа в июне 2005 года; последние несколько человек были уволены в январе 2006 года.

Название компании было присвоено Тому Риордану. Он считал, что компания доживет до того времени, когда геометрические размеры полупроводников станут настолько малы, что квантовые эффекты будут доминировать в поведении схем.

Устройства

Первым микропроцессором QED был R4600. Основатели QED, ранее работавшие над R4000 , считали, что большое устройство слишком сложное и что более простая реализация даст лучшее соотношение цены и качества. По этой причине R4600 представляет собой повторную реализацию пятиступенчатого классического RISC-конвейера с большими (на тот момент) кэшами . Некоторое время это маленькое и недорогое устройство было одним из самых производительных микропроцессоров на рынке. Хотя первоначальный целевой рынок портативных компьютеров MIPS так и не был реализован, это устройство добилось успеха на нескольких рынках. Это был первый RISC-процессор, использованный в Cisco Systems сетевом маршрутизаторе . Он использовался в нескольких Atari /Midway, аркадных играх таких как известная оригинальная игра Mortal Kombat . Лицензия на R4600 была предоставлена ​​IDT и Toshiba, которые производили и продавали эти устройства.

R4700 был ориентирован на SGI , которым хотелось немного большей производительности с плавающей запятой . В R4700 улучшена частота повторения инструкций умножения с плавающей запятой. Это устройство использовалось внутри SGI Indy бюджетной рабочей станции . Лицензия на R4700 была предоставлена ​​IDT и Toshiba, которые производили и продавали эти устройства.

R4650 был заказан компанией NKK , которая хотела получить более дешевую реализацию игровой машины для видеоприставки. В R4650 удалось добиться меньшей площади кристалла за счет сокращения кэша вдвое и реализации только операций одинарной точности с плавающей запятой . Это устройство было первым устройством QED, в котором реализованы инструкции умножения-накопления , что позволило реализовать такие программные функции, как программный модем . Это устройство использовалось в исходном устройстве Microsoft WebTV . R4650 был лицензирован компаниями IDT и NKK, которые производили и продавали эти устройства. R4640 был тем же чипом, но с ограничением системной шины до 32 бит вместо 64 бит.

R5000 был заказан SGI. Это устройство удвоило размер кэша инструкций и данных до 32 КБ. Он реализовал высокопроизводительный, полностью конвейерный модуль с плавающей запятой с возможностью умножения-накопления и делителем SRT. Устройство имело ограниченную реализацию суперскалярных инструкций, в которой одна целочисленная инструкция и одна инструкция с плавающей запятой могли быть выполнены за один цикл. Это устройство использовалось в SGI O2 и SGI Indy рабочих станциях начального уровня . Дизайн принадлежал компании SGI, которая лицензировала его IDT и NEC , а затем и Toshiba.

PowerPC 603q был заказан компанией Motorola , а целевым рынком были Apple Computer, недорогие компьютеры включая домашний компьютер для студентов и домашнюю консольную игру под названием Pippen . По сути, 603q представлял собой конвейер R4600, переориентированный на набор команд PowerPC . Поскольку PowerPC 603 был на тот момент самым энергоэффективным чипом альянса AIM , название этого устройства было выбрано так, чтобы оно отражало его дешевизну и маломощные характеристики. После того, как эти проекты Apple были отменены, Motorola прекратила разработку 603q, хотя QED получила первые образцы кремния и они были работоспособны.

Серия RM52XX была первой линейкой продуктов, продаваемой напрямую QED. Первой из этой серии была удешевленная версия R5000 с меньшим кэшем и другой распиновкой. Более ранние устройства RM52X0 имели кэш-память только 16 КБ, а более поздние устройства RM52X1 имели кэш-память 32 КБ. Устройства RM523X имели 32-битные системные шины, а RM526X — 64-битные системные шины. Эта линейка продуктов имела большой успех на рынке лазерных принтеров, завоевав множество клиентов у таких компаний, как Hewlett-Packard , Lexmark , Ricoh , Samsung .

Серия RM70XX была второй линейкой продуктов, продаваемой напрямую QED. Он реализовал большой встроенный кэш второго уровня объемом 256 КБ. RM7000 был одним из первых микропроцессоров, сделавших это, особенно в сегменте рынка встраиваемых микропроцессоров. Он также реализовал проблему симметричных суперскалярных инструкций с двумя целочисленными исполнительными блоками. Устройство RM7061 представляло собой совместимую по выводам модернизацию серии RM526X. Эта линейка продуктов стала очень успешным продолжением продуктов RM52XX.

Семейство RM9x00 было первым SOC , реализованным QED. Ядро микропроцессора Apollo, входившее в состав RM9x00, имело удлиненный конвейер до 7 этапов, чтобы обеспечить более высокие рабочие частоты. Динамическое предсказание ветвей было добавлено для уменьшения длительных задержек ветвей. В RM9x00 для реализации двухъядерного устройства использовались два ядра Apollo . Эти процессорные ядра успешно достигли целевой рабочей частоты в 1 ГГц . Межсистемное соединение SOC представляло собой собственную разработку с централизованным хранилищем транзакций, проходящих через SOC. Периферийные устройства включали контроллер памяти DDR , контроллер шины SysAD, контроллер загрузочной шины, контроллер DMA и контроллер гипертранспорта . В устройство второго поколения добавлен контроллер Gigabit Ethernet , контроллер PCI и когерентность кэша. Это семейство продуктов не имело успеха из-за опоздания на рынок. Компания была финансово консервативной в период до и после первичного публичного размещения акций компании и не собиралась полностью укомплектовать проект SOC. Одной из причин продажи компании PMC-Sierra было финансирование этих проектов SOC. К тому времени на рынок уже вышли конкуренты вроде SiByte с эквивалентными устройствами.

Внешние ссылки

• Устройства с квантовым эффектом/Дизайн на сайтеchipdb.org