CVAX
CVAX (DEC) , — это набор микропроцессора , разработанный и изготовленный Digital Equipment Corporation в котором реализована VAX архитектура набора команд (ISA). Набор микросхем состоял из процессора CVAX 78034, ускорителя операций с плавающей запятой CFPA, тактового чипа CVAX и связанных с ним вспомогательных микросхем: чипа поддержки системы CVAX (CSSC), контроллера памяти CVAX (CMCTL) и чипа интерфейса CVAX Q-Bus (CQBIC). ).
ЦВАКС 78034
[ редактировать ]CVAX 78034, также известный как MicroVAX 78034, представляет собой однокристальный микропроцессор VAX второго поколения. Системы с набором микросхем CVAX стали доступны в конце 1987 года. Он тактируется на частоте 12,5 МГц (80 нс) в системах более высокого класса, таких как VAX 6000 Model 200 , и на частоте 11,11 МГц (90 нс) в системах более низкого уровня, таких как как MicroVAX 3500 и 3600 . [1]
78034 был первым микропроцессором VAX, имевшим внутренний кэш, комбинированный кэш инструкций и потока данных объемом 1 КБ. [1] Кэш довольно необычен, поскольку реализован на базе однотранзисторной DRAM . [1] тогда как большинство микропроцессоров используют SRAM для своих внутренних кэшей. Это был первый микропроцессор, использовавший для кэша однотранзисторную DRAM. [1] DEC решила использовать DRAM для кэша, чтобы уменьшить площадь массива кэша. Разработчики пришли к выводу, что для реализации этого кэша с ячейками DRAM с четырьмя транзисторами или ячейками SRAM с шестью транзисторами потребовалось бы в 2,4–3 раза больше площади. [1] Внутренний кэш расположен в узкой полоске вдоль левой стороны кристалла . Внешний кэш объемом 64 КБ дополняет внутренний кэш объемом 1 КБ.
78034 содержит 134 000 транзисторов на кристалле размером 9,7 на 7,4 мм (71,78 мм). 2 ). Он изготовлен по КМОП-процессу первого поколения DEC, CMOS-1, 2,0-мкм КМОП-процессу с двумя слоями алюминиевых межсоединений . 78034 упакован в 84-контактный керамический чип-носитель с радиатором. Он использует один источник питания +5 В и рассеивает максимум 1,5 Вт. [1]
Микропроцессор является микропрограммным и частично конвейерным и состоит из шести основных функциональных блоков: I-Box, E-Box, M-box, блока интерфейса шины (BIU), кэша, хранилища управления и микросеквенсора. I-Box извлекает инструкции VAX из кэша и декодирует их (анализирует) в макроинструкции. I-Box имеет IROM (ПЗУ для декодирования инструкций), в котором хранится необходимая для этого информация.
E-Box состоит из регистрового файла, 32-битного программного счетчика, генератора констант, устройства сдвига и арифметико-логического устройства (АЛУ). Файл регистров содержит 31 регистр с одним портом чтения/одним портом записи и восемь регистров с двумя портами чтения/одним портом записи. АЛУ является 32-битным и способно выполнять инструкции сложения, вычитания и логические операции. Хотя E-Box содержит специальный переключатель, ALU также имеет сдвиг, менее мощный, для выполнения инструкций целочисленного умножения и деления. Конструкция файла регистров позволяет этим исполнительным блокам достигать более высокой производительности за счет разрешения большего количества экземпляров одновременного доступа к регистрам.
M-Box — это блок управления памятью. Он имеет полностью ассоциативный буфер преобразования (TLB) с 28 записями для преобразования виртуальных адресов в физический адрес. Помимо TLB, он имеет регистры, определяющие адрес памяти для чтения или записи. M-Box тесно взаимодействует с BIU, который контролирует доступ к внутренней кэш-памяти и связывает микропроцессор с внешней шиной 32-битного мультиплексирования адресных данных.
Хранилище управления и микросеквенсор обеспечивают средства контроля работы других функциональных блоков с микрокодом. Хранилище управления имеет ПЗУ, содержащее 1600 41-битных слов. Каждое 41-битное слово разделено на две части: 28-битное поле, управляющее функциональными блоками, и 13-битное поле, управляющее микросеквенсором. В отличие от MicroVAX 78032, в котором используются элементы X-образной формы, в модели 78034 используются обычные элементы H-образной формы. Цель микросеквенатора — доставить микроадреса в хранилище управления.
CFPA
[ редактировать ]CFPA (CVAX Floating Point Accelerator) — это сопроцессор с плавающей запятой для CVAX 78034.
CFPA содержит 65 000 транзисторов на кристалле размером 7,3 на 9,1 мм (66,43 мм). 2 ). Он изготовлен по КМОП-технологии первого поколения DEC, CMOS-1, 2,0 мкм техпроцессу с двумя слоями алюминиевых межсоединений . Он упакован в 68-контактный держатель микросхем для поверхностного монтажа. [2]
Дальнейшее развитие
[ редактировать ]CVAX+
[ редактировать ]
CVAX+ относится к оптической термоусадке оригинального CVAX, изготовленной по CMOS-процессу второго поколения DEC, CMOS-2, 1,5-мкм процессу с двумя уровнями проводки. Первоначальная команда разработчиков уменьшила размеры CVAX 78034, CFPA и CMCTL, оставив остальные чипы без изменений. Уменьшенный 78034 был известен как CVAX-60 , выпуск которого был снят с производства в августе 1987 года, до того, как исходный 78034 начал серийное производство, а CFPA-60 был снят с производства в ноябре 1987 года. CVAX+ работал на частоте 16,67 МГц, но требования к мощности не изменились.
Поставки CVAX+ начались в конце 1988 года в качестве обновления для всех систем начального уровня на базе CVAX, а также были предоставлены в качестве обновления для VAX 6000 , когда выпуск Rigel был отложен из-за проблем с производительностью.
СОЦ
[ редактировать ]
SOC назывался микропроцессором, который содержал CVAX 78034, CFPA, тактовый чип и кэш второго уровня объемом 8 КБ на одном кристалле. Работая на частоте 25 или 28,5 МГц, он был представлен в 1990 году и использовался в серверах начального уровня, рабочих станциях, терминалах VXT-2000 X, а также в качестве встроенного микропроцессора в высокопроизводительных принтерах и терминалах DEC. Он был изготовлен по технологии CMOS третьего поколения DEC, CMOS-3, 1,0 мкм техпроцессу с тремя уровнями разводки.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Томас Ф. Фокс; Пол Э. Кроновски; Анил К. Джайн; Бертон М. Лири; Дэниел Г. Майнер (август 1988 г.). «Чип CVAX 78034, 32-битный микропроцессор VAX второго поколения» (PDF) . Цифровой технический журнал . № 7. Корпорация Digital Equipment. стр. 95–106.
- ^ Эдвард Дж. Маклеллан; Гилберт М. Уолрич; Роберт А. Дж. Водловски (август 1988 г.). «Разработка чипа с плавающей запятой CVAX» (PDF) . Цифровой технический журнал . № 7. Корпорация Digital Equipment. стр. 109–120.
