Dispositivi a effetto quantistico - Quantum Effect Devices
Quantum Effect Devices ( QED ) era una società di progettazione di microprocessori costituita nel 1991 come Quantum Effect Design . Aveva sede a Palo Alto, in California .
Storia
I tre fondatori, Tom Riordan, Earl Killian e Ray Kunita, erano senior manager di MIPS Computer Systems Inc. . Hanno lasciato MIPS in un momento in cui l'azienda aveva difficoltà a vendere interi sistemi informatici ( MIPS Magnum ) invece di concentrarsi sulla costruzione di chip di microprocessori che era la missione originale di MIPS. Poco dopo, SGI ha acquistato MIPS. IDT è stato uno dei principali finanziatori e clienti per il progetto QED iniziale.
Attività commerciale
Il piano del prodotto originale per QED era quello di costruire un microprocessore MIPS per un computer portatile. Questo è stato durante l' iniziativa ACE di Microsoft per supportare più architetture RISC per il loro nuovo sistema operativo Windows NT . Aziende di sistemi come DeskStation Technology e società di bordo come ShaBLAMM! I computer stavano costruendo prodotti nella speranza che i personal computer basati su RISC diventassero mainstream. Anche se quel mercato non si è mai materializzato, il primo prodotto, il microprocessore R4600 "Orion", ha dimostrato di avere successo in diversi mercati embedded come router di rete e giochi arcade. Progetti successivi sono stati progettati per aziende come Toshiba e IDT ( R4700 ), IDT & NKK ( R4650 ), SGI e NEC ( R5000 ).
Il PowerPC 603q era un microprocessore PowerPC progettato per Motorola , pensato per i PC di casa di Apple Computer e i progetti di macchine da gioco. Nessuno di questi progetti è stato prodotto, quindi il PowerPC 603q non ha mai raggiunto la piena produzione.
Diversi anni dopo, nel tentativo di aumentare le entrate del prodotto, l'azienda si è trasformata in un'azienda di prodotti che vende la propria linea di microprocessori MIPS. A quel tempo, l'azienda cambiò nome in Quantum Effect Devices. Dopo l'introduzione di prodotti di successo come l' RM5200 e l'RM7000, sotto la propria etichetta "RISCMark", l'azienda ha avuto la sua IPO il 1 febbraio 2000. Il prezzo iniziale delle azioni di $ 16 è balzato a $ 56,50 il primo giorno di negoziazione. La società è stata acquisita da PMC-Sierra nell'ottobre 2000; all'epoca, Quantum Effect Devices era valutata in uno scambio di azioni del valore di $ 2,3 miliardi secondo una stima. L'azienda è diventata la divisione prodotti a microprocessore di PMC. L'acquisizione è stata effettuata dalla borsa ed è stata valutata a $ 2,3 miliardi. Il team ha completato la linea di prodotti RM9x00 mentre era in PMC, ma quella linea di prodotti non ha avuto successo sul mercato. La maggior parte del team di sviluppo del nucleo del microprocessore derivato da QED è stato licenziato come gruppo da PMC-Sierra nel giugno 2005; gli ultimi sono stati licenziati nel gennaio 2006.
Il nome della società è stato attribuito a Tom Riordan. Credeva che l'azienda sarebbe sopravvissuta fino all'età in cui le dimensioni della geometria dei semiconduttori sarebbero diventate così piccole che gli effetti quantistici avrebbero dominato il comportamento del circuito.
dispositivi
Il primo microprocessore QED è stato l'R4600. I fondatori di QED, che erano stati precedentemente coinvolti con l' R4000 , ritenevano che il dispositivo di grandi dimensioni fosse troppo complicato e che un'implementazione più semplice avrebbe dato un miglior rapporto prezzo/prestazioni. Per questo motivo, l'R4600 è una reimplementazione della pipeline RISC classica a 5 stadi con cache di grandi dimensioni (per l'epoca) . Per un po', questo dispositivo piccolo ea basso costo è stato uno dei microprocessori più performanti sul mercato. Sebbene il mercato di riferimento iniziale di un computer portatile MIPS non si sia mai materializzato, questo dispositivo ha riscontrato successo in diversi mercati. È stato il primo processore RISC utilizzato all'interno di un router di rete Cisco Systems . È stato utilizzato in diversi giochi arcade Atari / Midway come il famoso gioco originale Mortal Kombat . L'R4600 è stato concesso in licenza da IDT e Toshiba che hanno prodotto e venduto i dispositivi.
L'R4700 era destinato a SGI , che voleva prestazioni un po' più in virgola mobile . L'R4700 ha migliorato la velocità di ripetizione delle istruzioni di moltiplicazione in virgola mobile. Questo dispositivo è stato utilizzato all'interno della workstation di fascia bassa SGI Indy . L'R4700 è stato concesso in licenza da IDT e Toshiba che hanno prodotto e venduto i dispositivi.
L'R4650 è stato commissionato da NKK , che desiderava un'implementazione più economica per una console per videogiochi . L'R4650 ha ottenuto un'area del die più piccola dimezzando le cache, implementando solo la virgola mobile a precisione singola . Questo dispositivo è stato il primo dispositivo QED che ha implementato le istruzioni di moltiplicazione-accumulo , che hanno abilitato funzioni software come softmodem . Questo dispositivo è stato utilizzato nel dispositivo Microsoft WebTV originale . L'R4650 è stato concesso in licenza da IDT e NKK che hanno prodotto e venduto i dispositivi. L'R4640 era lo stesso chip ma con il bus di sistema limitato a 32 bit anziché a 64 bit.
L'R5000 è stato commissionato da SGI. Questo dispositivo ha raddoppiato la cache di istruzioni e dati a 32 KB. Ha implementato un'unità in virgola mobile ad alte prestazioni e completamente pipeline con capacità di accumulo multiplo e un divisore SRT. Il dispositivo aveva un'implementazione limitata del problema dell'istruzione superscalare in cui un'istruzione intera e un'istruzione a virgola mobile potevano essere emesse in un ciclo. Questo dispositivo è stato utilizzato nelle workstation di fascia bassa SGI O2 e SGI Indy . Il design era di proprietà di SGI, che ha concesso in licenza il design a IDT e NEC e infine a Toshiba.
Il PowerPC 603q è stato commissionato da Motorola e il mercato di riferimento erano gli account a basso costo di Apple Computer , tra cui un computer di casa per studenti e un videogioco per console domestico chiamato Pippen . Il 603q era fondamentalmente la pipeline R4600 ri-targettata per il set di istruzioni PowerPC . Poiché il PowerPC 603 era allora il chip più efficiente dal punto di vista energetico dell'alleanza AIM , il nome di questo dispositivo è stato scelto per riflettere le sue caratteristiche di basso costo e basso consumo. Una volta annullati quei progetti Apple, Motorola ha interrotto lo sviluppo del 603q anche se QED aveva ricevuto i primi campioni di silicio ed erano funzionanti.
La serie RM52XX è stata la prima linea di prodotti venduta direttamente da QED. La prima della serie era una versione a costi ridotti dell'R5000 con cache più piccole e un diverso pin-out. I precedenti dispositivi RM52X0 avevano solo cache da 16 KB mentre i successivi dispositivi RM52X1 avevano cache da 32 KB. I dispositivi RM523X avevano bus di sistema a 32 bit mentre RM526X aveva bus di sistema a 64 bit. Questa linea di prodotti ha avuto molto successo nel mercato delle stampanti laser, conquistando molti clienti presso aziende di stampanti come Hewlett-Packard , Lexmark , Ricoh , Samsung .
La serie RM70XX è stata la seconda linea di prodotti venduta direttamente da QED. Ha implementato una grande cache di livello 2 su chip da 256 KB. L'RM7000 è stato uno dei primi microprocessori a farlo, in particolare nel segmento di mercato dei microprocessori embedded. Ha anche implementato il problema dell'istruzione superscalare simmetrica con due unità di esecuzione intere. Il dispositivo RM7061 era un aggiornamento compatibile con pin per la serie RM526X. Questa linea di prodotti è stata un successore successivo ai prodotti RM52XX.
La famiglia RM9x00 è stato il primo SOC implementato da QED. Il nucleo del microprocessore Apollo che faceva parte dell'RM9x00 aveva la sua pipeline allungata a 7 stadi per consentire frequenze operative più elevate. È stata aggiunta la previsione dinamica dei rami per migliorare le latenze dei rami più lunghe. All'interno dell'RM9x00, sono stati utilizzati due core Apollo per implementare un dispositivo dual-core . Questi core del processore hanno raggiunto con successo il loro obiettivo di frequenza operativa di 1 GHz . L'interconnessione del sistema SOC era un progetto interno con archiviazione centralizzata per le transazioni che scorrevano attraverso il SOC. Le periferiche includevano un controller di memoria DDR , un controller del bus SysAD, un controller del bus di avvio, un controller DMA e un controller Hypertransport . Un dispositivo di seconda generazione ha aggiunto un controller Ethernet Gigabit , un controller PCI e coerenza della cache. Questa famiglia di prodotti non ha avuto successo a causa del ritardo sul mercato. La società è stata prudente dal punto di vista finanziario durante il periodo precedente e successivo all'offerta pubblica iniziale della società e non avrebbe assunto completamente il personale per il progetto SOC. Uno dei motivi per vendere l'azienda a PMC-Sierra è stato il finanziamento di questi progetti SOC. A quel tempo, concorrenti come SiByte erano già entrati nel mercato con dispositivi equivalenti.
