R2000 (микропроцессор) - R2000 (microprocessor)

R2000 представляет собой 32-разрядный микропроцессор набор микросхем , разработанный MIPS Computer Systems , реализующий MIPS I набора команд архитектуры (ISA). Представленный в январе 1986 года, это была первая коммерческая реализация архитектуры MIPS и первый коммерческий процессор RISC , доступный для всех компаний. R2000 конкурировал с миникомпьютерами VAX от Digital Equipment Corporation (DEC) и микропроцессорами Motorola 68000 и Intel Corporation 80386 . Среди пользователей R2000 были Ardent Computer , DEC, Silicon Graphics , Northern Telecom и собственные рабочие станции Unix MIPS.

Набор микросхем состоял из микропроцессора R2000, ускорителя с плавающей запятой R2010 и четырех микросхем буфера записи R2020. Ядро чипа R2000 выполняло все инструкции с плавающей запятой с помощью простого короткого конвейера. Этот чип также управлял внешним кодом и кешами данных, сделанными из быстрых стандартных микросхем SRAM, организованных с прямой индексацией и задержкой чтения в один цикл. Микросхема R2000 содержала небольшой резервный буфер трансляции для отображения адресов виртуальной памяти. Микросхема R2010 содержала регистры с плавающей запятой, пути данных с плавающей запятой и их более длинный простой конвейер. Для полного завершения записи в оперативную память DRAM требовались десятки циклов. Но чипы R2020 поставили в очередь и выполнили до 4 отложенных 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 без RISC того времени, которым требовалось несколько циклов на инструкцию. В 1986 году аналогичная технология была обнаружена в первом микропроцессоре Sun SPARC и первом микропроцессоре PA-RISC от Hewlett Packard .

Общая скорость ограничивалась размером кеша и временем цикла кеширования. Набор микросхем R2000 и SRAM изначально продавались только в виде законченной печатной платы, чтобы обеспечить хорошее тайминги шины кэш-памяти. В 1987 году сборщики систем начали использовать этот набор микросхем в произвольных новых конструкциях плат.

R2000 был доступен в диапазонах частот 8,3, 12,5 и 15 МГц. Кристалл содержал 110 000 транзисторов и имел размер 80 мм 2, полученный методом двухметаллической CMOS-технологии 2,0 мкм. MIPS была полупроводниковой компанией без фабрики , то есть у них не было возможности производить интегральные схемы. Первоначально набор микросхем был изготовлен для MIPS компаниями Sierra Semiconductor и Toshiba . В декабре 1987 года MIPS лицензировала Integrated Device Technology , LSI Logic и Performance Semiconductor для производства и продажи R2000. Sierra и Toshiba продолжали служить литейными заводами.

LSI изготовила набор микросхем по технологии CMOS с размером 2,0 мкм и продавала его под названием LR2000. Компания Performance Semiconductor изготовила набор микросхем по технологии двойного металла CMOS 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 используется во встроенных приложениях, таких как контроллеры принтеров.

В 1988 году за R2000 последовала R3000 , использующая аналогичную общую конструкцию системы, но более быструю реализацию микросхемы.

Ссылки