Микропроцессор R2000

R2000 набор микросхем , — это 32-битный микропроцессорный разработанный MIPS Computer Systems , в котором реализована MIPS I архитектура набора команд (ISA). Представленный в январе 1986 года, это была первая коммерческая реализация архитектуры MIPS и первый коммерческий RISC- процессор, доступный всем компаниям. R2000 конкурировал с Digital Equipment Corporation (DEC), VAX миникомпьютерами а также с микропроцессорами Motorola 68000 и Intel Corporation 80386 . Среди пользователей R2000 были Ardent Computer , DEC, Silicon Graphics , Northern Telecom и собственные рабочие станции Unix MIPS.

Чипсет состоял из микропроцессора R2000, ускорителя операций с плавающей запятой R2010 и четырех микросхем буфера записи R2020. Базовый чип R2000 выполнял все инструкции с плавающей запятой с помощью простого короткого конвейера. Этот чип также управлял внешним кэшем кода и данных, состоящим из быстрых стандартных микросхем SRAM, организованных с прямой индексацией и задержкой чтения в один цикл. Чип R2000 содержал небольшой резервный буфер трансляции для сопоставления адресов виртуальной памяти. Чип R2010 содержал регистры с плавающей запятой, пути данных с плавающей запятой и их более длинный простой конвейер. Для полного завершения записи в основную память DRAM потребовались десятки циклов. Но чипы R2020 поставили в очередь и выполнили до 4 ожидающих операций записи в основную память, что позволило ядру R2000 продолжить работу без остановки. При отсутствии промахов в кэше этот набор микросхем поддерживал скорость выполнения одной инструкции за цикл ALU. Это было намного быстрее, чем микропроцессоры того времени, не поддерживающие RISC, которым требовалось несколько циклов на инструкцию. В 1986 году подобная технология также была представлена ​​в первом продукте Sun. Микропроцессор SPARC от Hewlett Packard , первый микропроцессор PA-RISC и первые оценочные комплекты Acorn RISC Machine (ARM) , поставляемые разработчикам.

Общая скорость была ограничена размером кэша и временем цикла кэша. Набор микросхем R2000 и SRAM изначально продавались только как законченная печатная плата, чтобы обеспечить хорошие тайминги шины кэша. В 1987 году сборщики систем начали использовать этот набор микросхем в новых конструкциях плат.

R2000 был доступен в вариантах 8,3, 12,5 и 15 МГц. Кристалл содержал 110 000 транзисторов и имел размер 80 мм. ² в двухметаллическом КМОП-процессе 2,0 мкм. MIPS была полупроводниковой компанией без производственных мощностей , то есть у них не было возможности производить интегральные схемы. Чипсет изначально был изготовлен для MIPS компаниями Sierra Semiconductor и Toshiba . В декабре 1987 года MIPS лицензировала Integrated Device Technology , LSI Logic и Performance Semiconductor, чтобы также производить и продавать R2000. Sierra и Toshiba продолжали выполнять функции литейных заводов.

LSI изготовила набор микросхем по технологии двойного металла CMOS 2,0 мкм и продавала его как LR2000. Компания Performance Semiconductor изготовила набор микросхем по двухметаллической КМОП-технологии PACE-I 0,8 мкм и продавала его как PR2000.

В 1988 году была представлена ​​улучшенная версия R2000A. Он состоял из микросхем R2000A и R2010A. Он работал на частотах 12,5 и 16,67 МГц. Он широко использовался во встроенных приложениях, таких как контроллеры принтеров.

В 1988 году за R2000 последовал R3000 , в котором использовалась аналогичная общая конструкция системы, но более быстрая реализация чипа.

Ссылки

• Фербер, Стивен Бо (1989). Архитектура и организация СБИС RISC . п. 132. ЦРК Пресс .