Intel i960 - Intel i960
 Mikroprocesor Intel i960HA
| |
| Obecná informace | |
|---|---|
| Spuštěno | 1984 |
| Přerušeno | 2007 |
| Společný výrobce | |
| Výkon | |
| Max. Taktovací frekvence CPU | 10 MHz až 100 MHz |
| Fyzické specifikace | |
| Jádra | |
Intel ‚s i960 (nebo 80960 ) byl RISC založené mikroprocesoru konstrukci, která se stala populární v časných 1990 jakožto vložený mikroprocesoru . Stal se nejprodávanějším procesorem v tomto segmentu spolu s konkurenční AMD 29000 . Navzdory svému úspěchu společnost Intel přestala prodávat i960 na konci 90. let v důsledku dohody s DEC, kdy společnost Intel získala práva na výrobu procesoru StrongARM . Procesor se nadále používá pro několik vojenských aplikací.
Původ
Design i960 byl zahájen v reakci na selhání designu Intel iAPX 432 na začátku 80. let. IAPX 432 byl zamýšlen k přímé podpoře jazyků vysoké úrovně, které podporovaly označenou , chráněnou , nesmyslně shromážděnou paměť - například Ada a Lisp - v hardwaru. Kvůli složitosti sady instrukcí, implementaci více čipů a konstrukčním nedostatkům byl iAPX 432 ve srovnání s jinými procesory své doby velmi pomalý.
V roce 1984 zahájily společnosti Intel a Siemens společný projekt s názvem BiiN , jehož cílem bylo vytvořit špičkový objektově odolný počítačový systém odolný vůči chybám naprogramovaný výhradně v Adě . Mnoho původních členů týmu i432 se připojilo k tomuto projektu, ačkoli byl od IBM přiveden nový hlavní architekt Glenford Myers . Zamýšleným trhem pro systémy BiiN byli uživatelé počítačů s vysokou spolehlivostí, jako jsou banky, průmyslové systémy a jaderné elektrárny.
Hlavním příspěvkem společnosti Intel k systému BiiN byl nový design procesoru ovlivněný koncepty chráněné paměti z i432. Nový design měl zahrnovat řadu funkcí pro zlepšení výkonu a zabránění problémům, které vedly k pádu i432. Prvních 960 procesorů vstoupilo do závěrečných fází designu, známého jako taping-out , v říjnu 1985 a ten měsíc byly odeslány do výroby, přičemž první pracovní čipy dorazily koncem roku 1985 a začátkem roku 1986.
Úsilí BiiN nakonec selhalo kvůli tržním silám a 960MX zůstal bez použití. Myers se pokusil návrh uložit extrakcí několika podmnožin architektury plné kapacity vytvořené pro systém BiiN. Pokusil se přesvědčit vedení Intelu, aby i960 (tehdy ještě známé jako „P7“) uvádělo na trh jako univerzální procesor, a to místo Intel 80286 a i386 (které byly nahrány ve stejném měsíci jako první i960), stejně jako rozvíjející se trh RISC pro unixové systémy, včetně rozteče Steva Jobse pro použití v systému NeXT . Konkurence uvnitř i vně společnosti Intel nepřicházela pouze z tábora i386, ale také z procesoru i860 , v té době se v Intel objevila další konstrukce procesorů RISC. Myersovi se nepodařilo přesvědčit vedení společnosti Intel, aby podporovalo i960 jako univerzální nebo unixový procesor, ale čip našel připravený trh v raných vysoce výkonných 32bitových vestavěných systémech.
Vedoucím architektem i960 byl specialista na superscalaritu Fred Pollack, který byl také vedoucím inženýrem Intel iAPX 432 a hlavním architektem čipu i686, Pentium Pro .
Architektura
Aby se zabránilo problémům s výkonem, které trápily i432, byla centrální architektura sady instrukčních sad i960 designem RISC, který byl plně implementován pouze v i960MX. Paměťový subsystém byl široký 33 bitů - aby pojal 32bitové slovo a bit „tagu“ pro implementaci ochrany paměti v hardwaru. V mnoha ohledech se i960 řídil původním designem Berkeley RISC , zejména v používání oken registrů , počtu mezipamětí specifických pro implementaci pro registry podprogramů, které umožňovaly rychlé volání podprogramů. Konkurenční design Stanford University , MIPS , tento systém nepoužíval, místo toho se spoléhal na kompilátor, aby vygeneroval optimální volání a návratový kód podprogramu. Stejně jako většina 32bitových designů má i960 plochý 32bitový paměťový prostor bez segmentace paměti , s výjimkou i960MX, který může podporovat až 2 26 „objektů“, každý až do velikosti 2 32 bajtů. Architektura i960 také předpokládala superskalární implementaci, kdy byly instrukce současně odesílány na více než jednu jednotku v procesoru.
varianty i960
80960MX, 80960MC
„Plná“ i960MX nebyla nikdy vydána pro nevojenský trh, ale jinak identická i960MC byla použita ve špičkových vestavěných aplikacích. Model i960MC obsahoval všechny funkce původního systému BiiN; ale tyto nebyly ve specifikacích zmíněny, což vedlo některé k otázce, proč byl i960MC tak velký a měl tolik kolíků označených jako „no connect“.
80960KA, 80960KB
Verze jádra RISC bez správy paměti nebo FPU se stala i960KA a jádro RISC s FPU se stalo i960KB. Verze byly interně identické - pouze označení bylo jiné. To znamenalo, že CPU byly pro „skutečně podporované“ sady funkcí mnohem větší, než bylo nutné, a ve výsledku byly dražší na výrobu, než bylo nutné.
Model i960KA se stal úspěšným jako nízkonákladový 32bitový procesor pro trh laserových tiskáren, stejně jako pro rané grafické terminály a další vestavěné aplikace. Jeho úspěch se vyplatil budoucím generacím, které byly bez složitého paměťového subsystému.
80960CA, 80960CF
Model i960CA, který byl poprvé ohlášen v červenci 1989, byl první čistou implementací RISC architektury i960. Představoval nově navržené superskalární jádro RISC a přidal neobvyklou adresovatelnou mezipaměť na čipu, ale postrádal FPU a MMU, protože byl určen pro vysoce výkonné vestavěné aplikace. Model i960CA je všeobecně považován za první jednočipovou superskalární implementaci RISC. Řada C zahrnovala pouze jednu ALU, ale mohla odeslat a provést aritmetickou instrukci, odkaz na paměť a instrukci větve současně a za určitých okolností vydržet dvě instrukce na cyklus. První vydané verze běžely na 33 MHz a Intel propagoval čip jako schopný 66 MIPS. Mikroarchitektura i960CA byla navržena v letech 1987–1988 a oficiálně oznámena 12. září 1989.
Později, v květnu 1992, přišel i960CF, který obsahoval větší instrukční mezipaměť (4 KB místo 1 KB) a přidal 1 KB datové mezipaměti, ale byl stále bez FPU nebo MMU.
80960Jx
80960Jx je procesor pro vestavěné aplikace. Je vybaven 32bitovou multiplexovanou adresou / datovou sběrnicí, instrukční a datovou mezipamětí, 1K RAM na čipu, řadičem přerušení a dvěma nezávislými 32bitovými časovači. Testovatelné funkce 80960Jx zahrnovaly režim ONCE (emulace na obvodu) a hraniční skenování ( JTAG ).
80960VH
Oznámil v říjnu 1998, procesor Embedded PCI i960VH představoval 32-bit 33 MHz PCI sběrnici a 100 MHz i960JT jádro procesoru. Jádro také obsahovalo 16 KB instrukční mezipaměti, 4 KB datové mezipaměti a 1 KB vestavěné paměti RAM. Mezi další základní funkce patřily dva 32bitové časovače, programovatelný řadič přerušení, rozhraní I²C a dvoukanálový řadič DMA.
- Die fotografie
Intel 80960MX
Intel 80960KA
Intel 80960SA
Intel 80960CA
Intel 80960CF
Intel 80960JA
Intel 80960HD
Konec vývoje
Společnost Intel se pokusila posílit i960 na trhu řadičů I / O zařízení se standardem I2O , ale to mělo malý úspěch a designové práce byly nakonec ukončeny. V polovině 90. let klesl poměr cena / výkon za konkurenční čipy novějšího designu a Intel nikdy nevytvořil verzi se sníženou spotřebou energie, kterou by bylo možné použít v systémech napájených z baterie.
V roce 1990 byl tým i960 přesměrován na „druhý tým“, který paralelně pracuje na budoucích implementacích i386 - konkrétně na procesor P6, který se později stal Pentium Pro . Projekt i960 byl předán jinému menšímu vývojovému týmu, který v podstatě zajistil konec svého vývojového života.
Aktuální stav
Díky svému vysokému výkonu při výpočtu hodnot XOR se procesory i960, jako je i80303, často používají v řadičích pro karty vyšší třídy, schopné RAID , SCSI -disk-array, karty hostitelského adaptéru i pro Digital Equipment / Compaq / Špičkové SCSI a DSSI společnosti HP a případně samostatné řadiče RAID řady Fibre Channel HSx.
Čip i960RS napájí také řadič AAR-2400A společnosti Adaptec , který využívá čtyři komoditní paralelní disky ATA k vytvoření cenově dostupného systému odolného proti chybám RAID-5 pro malé servery a pracovní stanice.
I960 byl také použit v některých přepínačích Brocade Fibre Channel ke spuštění Fabric OS .
Architektura i960 se používá také ve výherních automatech . V současné době se nacházejí v rodině IGT Stepper S2000 a video rodině i960. To bylo také používáno jako hlavní CPU slavné Sega série 2 arkádových desek.
Indické vojenské letectvo je HAL Tejas MMR (multi-mode radar) Světlo bojových letadel je řekl, aby používal i960. HAL Tejas byl uveden do provozu v roce 2015.
Indian Space Research Organization (ISRO), je řekl, aby používal čip ve svých palubních počítačů ve svých nosných raket.
Procesor i960 se také používá v rozhraních desek ARPA ( Automatic Radar Plotting Aid ) v radarech od Kelvin Hughes .
Čip byl použit na některých HP X-terminálů .
Některé řadiče SATA RAID používají procesor Intel 80303 IOP (Intelligent I / O Processor), který integruje můstek PCI-to-PCI, řadič paměti a jádro procesoru 80960JT-100.
Čip byl použit na širokopásmovém modemu Alcatel-Lucent 1000 ADSL
