R3000

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 29. september 2017; checks kræver 6 redigeringer .

R3000  er et 32-bit RISC mikroprocessorkit udviklet af MIPS Technologies , der implementerer MIPS I instruktionssætarkitekturen . Sættet blev introduceret i juni 1988, det var den anden implementering af MIPS arkitekturen, der erstattede R2000 mikroprocessorsættet som flagskibet. Den var tilgængelig i clockhastigheder på 20, 25 og 33,33 MHz .

MIPS I-instruktionssættet indeholder færre instruktioner end andre processorarkitekturer på den tid, såsom 80x86 eller 680x0 , fordi det kun indeholder de mest almindeligt anvendte instruktioner og understøtter et begrænset antal hukommelsesadresseringstilstande . Den faste længde af instruktioner, tilstedeværelsen af ​​kun tre instruktionsformater og det lille samlede antal instruktioner forenkler i høj grad deres afkodning og udførelse. For yderligere at forbedre ydeevnen bruger processoren en 5-trins pipeline . Tilstedeværelsen af ​​en pipeline gør det muligt for R3000-processoren at udføre instruktioner med en hastighed på op til 1 instruktion pr. ur [1] .

MIPS-arkitekturen giver mulighed for op til fire coprocessorer . En sådan coprocessor er kontrolprocessoren, som indeholder den associative oversættelsesbuffer og hukommelsesstyringsenhed, der kræves til hardwareunderstøttelse af virtuel hukommelse [2] . Styreprocessoren er inkluderet i R3000 mikroprocessoren som en tilføjelse til processorkernen. Ud over kontrolprocessoren kan der tilsluttes en ekstern R3010 matematisk coprocessor og to ekstra eksterne coprocessorer til R3000 .

R3000-mikroprocessoren indeholder ikke en indbygget cache på første niveau . I stedet er der placeret en controller på processorchippen, der administrerer separate eksterne data og instruktionscaches. Størrelsen af ​​hver af de eksterne caches kan være op til 256 KB. Mikroprocessoren kan få adgang til begge caches i samme maskincyklus.

R3000 er en videreudvikling af R2000-chipsættet med mindre forbedringer, herunder en større associativ oversættelsesbuffer og hurtigere busser til eksterne caches. R3000-krystallen indeholder 115.000 transistorer og har et areal på 48 mm 2 (75.000 mil 2 ) [3] . MIPS Technologies har ikke sine egne produktionsfaciliteter ( fabriksløst firma ), så produktionen af ​​R3000 blev udført af dets partnere, herunder Integrated Device Technology , LSI Logic , NEC Corporation , Performance Semiconductor og andre. Mikroprocessorsættet blev produceret ved hjælp af 1,2 µm CMOS -teknologi [2] med to lag af forbindelser.

Ansøgninger

R3000 mikroprocessorsættet viste sig at være vellykket og blev brugt af mange virksomheder i arbejdsstationer og servere:

En speciel strålingsbestandig version af mikroprocessoren bruges i den interplanetariske sonde Novye Horizons [4] [5] [6] .

R3000 er også blevet brugt i indlejrede systemer , der kræver høj ydeevne, og da dens ydeevne blev utilstrækkelig på grund af teknologiske fremskridt, fandt den brug i indlejrede systemer på begynderniveau. En række virksomheder, såsom LSI Logic , har skabt afledte løsninger baseret på R3000 specifikt til indlejrede systemer.

Processorer baseret på R3000 til ikke-indlejrede applikationer:

Processorer baseret på R3000 til indlejrede applikationer:

Noter

  1. "MIPS Technologies R3000" . Hentet 26. juni 2016. Arkiveret fra originalen 14. august 2016.
  2. 1 2 Jurij Šilc, Borut Robic, Theo Ungerer. Processorarkitektur: fra dataflow til superskalar og videre . - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1999. - ISBN 978-3-540-64798-0 .
  3. En guide til RISC-mikroprocessorer / Michael Slater. - Academic Press, Inc., 1992. - ISBN 978-0-12-649140-1 .
  4. Den originale PlayStation CPU driver New Horizons . Hentet 26. juni 2016. Arkiveret fra originalen 21. juni 2016.
  5. PlayStation-processordrevet plutoniumsonde forbereder Pluto-billeder . Hentet 29. september 2017. Arkiveret fra originalen 26. februar 2017.
  6. NASA's New Horizon-sonde nåede frem til Pluto med en PlayStation CPU til hjernen . Hentet 26. juni 2016. Arkiveret fra originalen 18. juli 2016.

Litteratur