4600 рэндов

R4600 ( QED под кодовым названием «Орион» — это микропроцессор , разработанный компанией Quantum Effect Design ), в котором реализована MIPS III архитектура набора команд (ISA). Поскольку QED была дизайнерской фирмой, которая не производила и не продавала свои разработки, лицензия на R4600 сначала была предоставлена компании Integrated Device Technology (IDT), а затем Toshiba , а затем NKK . Эти компании изготовили микропроцессор и продали его. R4600 был разработан как недорогая рабочая станция или высокопроизводительный встроенный микропроцессор. Пользователи включали Silicon Graphics, Inc. (SGI) для своих рабочих станций Indy и DeskStation Technology для своих рабочих станций под управлением Windows NT . R4600 сыграл важную роль в успехе Indy, обеспечив хорошую целочисленную производительность по конкурентоспособной цене. Среди встраиваемых систем известные пользователи включали Cisco Systems в свои сетевые маршрутизаторы и Canon в свои принтеры.

История

IDT была первой компанией, которая изготовила и поставила R4600. IDT произвела первый кремний в августе 1993 года. Первой деталью была деталь с частотой 100 МГц, анонсированная в октябре 1993 года. В марте 1994 года на выставке CeBIT IDT анонсировала деталь с частотой 133 МГц. Оба были изготовлены по технологии КМОП 0,65 мкм и требовали источника питания 5 В. NKK анонсировала свою версию R4600, NR4600, в середине 1994 года. Первый NR4600 представлял собой деталь с частотой 100 МГц, изготовленную по технологии 0,5 мкм и использующую источник питания 3,3 В.

Описание

R4600 имел простую конструкцию; это был скалярный процессор , выдающий до одной инструкции за цикл в свой целочисленный конвейер или модуль с плавающей запятой (FPU). Большинство целочисленных инструкций имеют задержку и пропускную способность в один цикл, за исключением операций умножения и деления. Умножения, 32-битные и 64-битные, имеют задержку в восемь тактов и пропускную способность в шесть тактов. Деления имеют задержку и пропускную способность в 32 цикла для 32-битных целых чисел и задержку и пропускную способность в 61 цикл для 64-битных целых чисел.

FPU не был конвейерным для экономии площади кристалла и, следовательно, стоимости. Эта характеристика серьезно ограничивала производительность R4600 с плавающей запятой, но не мешала его успеху в компьютерах начального уровня или встроенных приложениях, где целочисленная производительность была более важна. Сложения одинарной и двойной точности имеют задержку и пропускную способность в четыре цикла. Умножения одинарной и двойной точности частично конвейеризованы и имеют задержку в восемь тактов и пропускную способность в шесть тактов. Деления одинарной точности имеют задержку и пропускную способность 32 цикла, тогда как деления двойной точности имеют задержку и пропускную способность 61 цикл. Квадратные корни имеют задержку, а пропускная способность на один цикл меньше, чем у инструкций сравнительного деления.

R4600 использует модуль с плавающей запятой для выполнения не только умножения и деления с плавающей запятой, но также целочисленного умножения и деления. ^[1]

R4600 имел двусторонний набор-ассоциативный кэш объемом 16 КБ для инструкций и данных. Он поддерживал кэш L2, но не имел встроенного оборудования для управления им, поэтому требовалась внешняя логика, будь то специальная интегральная схема для кэша (ASIC) или набор микросхем. Кэш находился на шине SysAD и использовался совместно с внешним интерфейсом. Шина SysAD имеет ширину 64 бита и может работать на тактовой частоте до 50 МГц с пиковой пропускной способностью 400 МБ/с. Внешний интерфейс R4600 не поддерживал многопроцессорную обработку . R4600 должен быть снабжен тремя тактовыми сигналами для генерации различных тактовых сигналов.

SGI предложила эталонный дизайн в виде модуля UltraP, предназначенного для OEM-производителей , позволяющего процессорам R4600 и R4400 работать в системах, разработанных для процессоров Intel Pentium, путем использования логики трансляции шины. Как первоначально было объявлено, в модуле использовались процессоры Pentium и R4600, причем Pentium использовался для инициализации и загрузки DOS, а затем для запуска операционной системы выбирался либо Pentium, либо R4600. Последующие версии должны были предлагать переключение между одновременно работающими операционными системами. ^[2]

Р4650 и Р4640

R4650 был производным от R4600, анонсированного 19 октября 1994 года. Он имел специальные инструкции для повышения производительности (DSP) с фиксированной запятой приложений цифровой обработки сигналов . 27 ноября 1995 года была анонсирована более дешевая версия R4650, R4640. Она имела 32-битный внешний интерфейс вместо 64-битного. 16 сентября 1997 года были представлены версии обоих микропроцессоров с тактовой частотой 150 и 180 МГц. В количестве 10 000 экземпляры R4640 с частотой 150 и 180 МГц стоили 30 и 39 долларов каждый соответственно. R4650 с частотой 150 и 180 МГц стоили 60 и 74 доллара соответственно. R4650 также был доступен на частотах 133 и 167 МГц.

Эти версии процессора R4600 использовались в некоторых аркадных играх, производимых Namco (например, Time Crisis II, работающем на оборудовании Namco System 23 ). R4640 использовался WebTV Networks для своих тонких клиентов WebTV в течение первых нескольких лет своего существования. Процессоры R4640, произведенные IDT, использовались в оригинальных приставках WebTV Classic, произведенных Sony и Philips Magnavox в 1996 году, а также в большинстве приставок WebTV Plus до того, как WebTV Networks перешла на процессоры RM5230 примерно в конце 1998 года. Примерно в то же время приставки Classic также начали производиться с процессорами R4640 от NKK вместо IDT.

4700 рэндов

R4700, также под кодовым названием «Орион», был производной от R4600, перенесенной на CMOS-технологию 0,5 мкм. R4700 был доступен в версиях 100, 133, 150, 175 и 200 МГц. У RV4700 снижено напряжение питания до 3,3 В вместо 5,0 В.

Ссылки

^ Техническое описание «Орион IDT79R4600» .п. 3.
^ «MIPS Technologies объявляет о выпуске эталонного OEM-проекта для обновления ПК с Pentium до MIPS для повышения производительности в 3,5 раза» (пресс-релиз). Silicon Graphics, Inc. 28 июня 1994 г. Архивировано из оригинала 6 июня 1997 г. . Проверено 9 июня 2024 г.

«IDT представляет Orion R4600» . (25 октября 1993 г.). Электронные новости .
«IDT повышает частоту MPU Orion до 133 МГц; устанавливает планы на 3,3 В». (21 марта 1994 г.). Электронные новости .
ДеТар, Джим (31 октября 1994 г.). «IDT запускает новые версии MPU Orion» . Электронные новости .
Гвеннап, Линли (22 января 1996 г.). «R5000 повышает производительность для среднего уровня MIPS». Отчет микропроцессора .

Дальнейшее чтение

«IDT выпускает R4600 для потребительского рынка». (14 ноября 1994 г.). Отчет микропроцессора .
Гвеннап, Линли (18 ноября 1992 г.). «Новый чип MIPS предназначен для компьютеров Windows NT». Отчет микропроцессора .
Хафхилл, Том Р. (декабрь 1993 г.). «Новые RISC-чипы для Windows NT». Журнал Байт .

[1] Техническое описание «Орион IDT79R4600» .п. 3.

[sgi19940628-2] «MIPS Technologies объявляет о выпуске эталонного OEM-проекта для обновления ПК с Pentium до MIPS для повышения производительности в 3,5 раза» (пресс-релиз). Silicon Graphics, Inc. 28 июня 1994 г. Архивировано из оригинала 6 июня 1997 г. . Проверено 9 июня 2024 г.

[1]

[2]