4200 рэндов

R4200 микропроцессор — это , разработанный MIPS Technologies, Inc. (MTI), в котором реализована MIPS III архитектура набора команд (ISA). Во время разработки он также был известен как VRX. Лицензия на микропроцессор была передана NEC , и компания производила и продавала его как VR4200. Первый VR4200 с частотой 80 МГц был представлен в 1993 году. Более быстрая часть с частотой 100 МГц стала доступна в 1994 году.

R4200, по крайней мере частично, предназначался для использования на маломощных компьютерах под управлением Windows NT, таких как персональные компьютеры и ноутбуки. ^[1]^{: 468} как сообщается, он предлагает «производительность процессора Pentium за десятую часть цены», изначально стремясь обеспечить вдвое большую производительность, чем процессор Intel 486DX2 с частотой 66 МГц . Согласно сообщенным результатам тестов SPECint, целочисленная производительность микропроцессора составляет около 85% от микропроцессора Pentium варианта P5 , при этом производительность с плавающей запятой составляет примерно половину от производительности Pentium. Ожидается, что он будет использоваться в «новой машине Nintendo, которая выйдет в 1995 году». ^[1] вариант R4300i использовался в широко популярной Nintendo 64 игровой консоли и аркадной плате SNK Hyper Neo Geo 64 . R4200 в конечном итоге не нашел никакого применения в персональных компьютерах и был позиционирован как встроенный микропроцессор, конкурирующий с R4600 .

Описание

R4200 представляет собой скалярную конструкцию с пятиступенчатым классическим RISC-конвейером . Примечательной особенностью является использование целочисленного пути данных для выполнения арифметических операций над мантиссы частью числа с плавающей запятой . Для экспоненты использовался отдельный путь данных. Эта схема снизила стоимость за счет уменьшения количества транзисторов , размера чипа и энергопотребления. Это также отрицательно сказалось на производительности операций с плавающей запятой , но предполагаемые приложения R4200 не требовали высокой производительности с плавающей запятой.

R4200 имеет объемом 16 КБ инструкций кэш и кэш данных 8 КБ. Оба кеша имеют прямое отображение . Кэш инструкций имеет размер строки 32 байта, тогда как размер строки кэша данных составляет 16 байт. Кэш данных использует протокол записи с обратной записью .

R4200 имеет резервный буфер трансляции (TLB) на 32 записи для данных и TLB на 4 записи для инструкций. 33-битный физический адрес Поддерживается . Системная шина имеет ширину 64 бита и работает на половине внутренней тактовой частоты.

R4200 содержал 1,3 миллиона транзисторов и имел площадь 81 мм. ². NEC изготовила R4200 по технологии 600 нм КМОП- с тремя уровнями межсоединения. Он был упакован в 179-контактную керамическую решетчатую решетку , совместимую с R4x00PC и R4600 , или в 208-контактный пластиковый четырехъядерный плоский корпус (PQFP). Он использовал источник питания 3,3 В, рассеивающий обычно 1,8 Вт и максимум 2 Вт на частоте 80 МГц.

По сравнению с Pentium, рейтинги SPECint имели Pentium на уровне 64,5 и R4200 на уровне 55. В рейтингах SPECfp Pentium имел рейтинг 56 по сравнению с R4200 на уровне 30. ^[2]

Р4300i

R4300i является производной от R4200, разработанной MTI для встраиваемых приложений, анонсированной 17 апреля 1995 года. ^[3] Он отличается от R4200 улучшенным целочисленным умножителем с меньшей задержкой и урезанной 32-битной системной шиной для снижения стоимости. Чип имел площадь 45 мм. ² и был изготовлен по технологии 350 нм . Используя мультиплексирование адресов и линий данных, его можно упаковать в недорогой 120-контактный PQFP. Он использует источник питания 3,3 В и рассеивает 1,5 Вт при работе на частоте 40 МГц (внутренне 80 МГц). ^[4] 1,8 Вт на частоте 100 МГц и 2,2 Вт на частоте 133 МГц.

R4300i был лицензирован NEC и Toshiba и продавался этими компаниями как VR4300 или TX4300 соответственно. Обе компании предлагали версии на 100 и 133 МГц. Производная версия VR4300 была разработана NEC для игровой консоли Nintendo 64 с тактовой частотой 93,75 МГц и с маркировкой NUS-CPU. Хотя в платах разработки для Nintendo 64 использовались стандартные процессоры NEC VR4300, окончательный процессор оказался несовместимым по выводам. Это уникальное использование реализации MIPS привело к значительным гонорарам для MTI, продажам NEC и сделало MIPS самым объемным смешанным 32/64-битным RISC ISA в 1997 году. ^{[ нужна ссылка ]}

NEC выпустила две другие модификации R4300 для общего рынка встраиваемых систем, VR4305 и VR4310, о которых было объявлено 20 января 1998 года. ^[5] VR4310 был доступен на частоте 100, 133 или 167 МГц. Он был изготовлен по 250-нм техпроцессу и упакован в 120-контактный PQFP.

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Рокман, Саймон (апрель 1994 г.). «Шесть лучших». Мир персональных компьютеров . стр. 464–468, 470, 472.
^ Хафхилл, Том Р. (июль 1993 г.). «Маломощный RISC от MIPS» . Байт . п. 28 . Проверено 26 апреля 2022 г.
^ «MIPS/NEC анонсирует новый RISC-процессор для потребительского рынка» (пресс-релиз). MIPS Technologies, Inc., 17 апреля 1995 г.
^ Симха, Сатья (декабрь 1996 г.). «Чип Супер Марио» . Байт . стр. 59–60 . Проверено 25 апреля 2022 г.
^ «NEC предлагает два высокопроизводительных 64-битных RISC-микропроцессора» (пресс-релиз). Корпорация НЭК. 20 января 1998 г.

«MIPS и NEC выпустят 64-битное устройство» . (17 апреля 1995 г.). Электронные новости .
«NEC представляет новый чип MIPS для Nintendo». (8 мая 1995 г.). Отчет микропроцессора .
Гвеннап, Линли (31 мая 1993 г.). «MIPS достигает нового минимума с дизайном R4200» . Отчет о микропроцессоре , стр. 6–9.
Леви, Маркус (15 сентября 1994 г.). «21-й ежегодный каталог микропроцессоров EDN». ЭДН .
Райан, Боб; Томпсон, Том (январь 1994 г.). «РИСК взрослеет». Байт .
Юнг, НК и др. (1994). «Проектирование RISC-процессора 55SPECint92 мощностью менее 2 Вт». Сборник технических документов ISSCC . стр. 206–207.
Живков Б.; Фергюсон, Б.; Гупта, М. (1994). Compcon Spring '94, Сборник статей . стр. 18–25.

[pcw199404_processors-1] Перейти обратно: ^а ^б Рокман, Саймон (апрель 1994 г.). «Шесть лучших». Мир персональных компьютеров . стр. 464–468, 470, 472.

[byte199307_mips-2] Хафхилл, Том Р. (июль 1993 г.). «Маломощный RISC от MIPS» . Байт . п. 28 . Проверено 26 апреля 2022 г.

[MTI1995-3] «MIPS/NEC анонсирует новый RISC-процессор для потребительского рынка» (пресс-релиз). MIPS Technologies, Inc., 17 апреля 1995 г.

[byte199612_supermario-4] Симха, Сатья (декабрь 1996 г.). «Чип Супер Марио» . Байт . стр. 59–60 . Проверено 25 апреля 2022 г.

[NEC1998-5] «NEC предлагает два высокопроизводительных 64-битных RISC-микропроцессора» (пресс-релиз). Корпорация НЭК. 20 января 1998 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]