Intel i960 - Intel i960
 Microprocesor Intel i960HA
| |
| Informații generale | |
|---|---|
| Lansat | 1984 |
| Întrerupt | 2007 |
| Producători comuni | |
| Performanţă | |
| Max. Rata de ceas a procesorului | 10 MHz până la 100 MHz |
| Specificații fizice | |
| Miezuri | |
Intel e i960 (sau 80960 ) a fost un RISC pe bază de microprocesor de design , care a devenit popular la începutul anilor 1990 ca un încorporat microcontroler . A devenit cel mai bine vândut procesor din acel segment, alături de concurentul AMD 29000 . În ciuda succesului său, Intel a încetat să comercializeze i960 la sfârșitul anilor 1990, ca urmare a unei soluții cu DEC prin care Intel a primit drepturile de a produce CPU StrongARM . Procesorul continuă să fie utilizat pentru câteva aplicații militare.
Origine
Proiectarea i960 a fost începută ca răspuns la eșecul proiectării Intel iAPX 432 de la începutul anilor 1980. IAPX 432 a fost destinat să accepte în mod direct limbaje de nivel înalt care să accepte memoria etichetată , protejată , colectată la gunoi - cum ar fi Ada și Lisp - în hardware. Datorită complexității setului de instrucțiuni, implementării sale multi-cip și defectelor de proiectare, iAPX 432 a fost foarte lent în comparație cu alte procesoare din timpul său.
În 1984, Intel și Siemens au început un proiect comun, numit în cele din urmă BiiN , pentru a crea un sistem computerizat de înaltă calitate, tolerant la erori, orientat obiect, programat în întregime în Ada . Mulți dintre membrii echipei i432 originale s-au alăturat acestui proiect, deși un nou arhitect principal, Glenford Myers , a fost adus de la IBM . Piața prevăzută pentru sistemele BiiN a fost utilizatorii de computere de înaltă fiabilitate, cum ar fi băncile, sistemele industriale și centralele nucleare.
Contribuția majoră a Intel la sistemul BiiN a fost un nou design de procesor, influențat de conceptele de memorie protejată de la i432. Noul design urma să includă o serie de caracteristici pentru a îmbunătăți performanța și a evita problemele care au dus la căderea i432. Primii 960 de procesoare au intrat în etapele finale de proiectare, cunoscute sub numele de taping-out , în octombrie 1985 și au fost trimise la fabricație în luna respectivă, primele cipuri de lucru ajungând la sfârșitul anului 1985 și la începutul anului 1986.
Efortul BiiN a eșuat în cele din urmă, din cauza forțelor pieței, iar modelul 960MX a rămas fără utilizare. Myers a încercat să salveze designul prin extragerea mai multor subseturi ale arhitecturii capabilității complete create pentru sistemul BiiN. El a încercat să convingă conducerea Intel să comercializeze i960 (pe atunci încă cunoscut sub numele de „P7”) ca procesor de uz general, atât în locul Intel 80286, cât și i386 (care a fost înregistrat în aceeași lună ca primul i960), precum și piața RISC emergentă pentru sistemele Unix , inclusiv o prezentare a lui Steve Jobs pentru utilizare în sistemul NeXT . Concurența în interiorul și în afara Intel a venit nu numai din tabăra i386 , ci și din procesorul i860 , încă un alt design de procesor RISC apărut în cadrul Intel la acea vreme. Myers nu a reușit să convingă managementul Intel să sprijine i960 ca procesor de uz general sau Unix, dar cipul a găsit o piață gata în primele sisteme încorporate de 32 de biți de înaltă performanță.
Arhitectul principal al i960 a fost specialistul în superscalitate Fred Pollack, care a fost și inginerul principal al Intel iAPX 432 și arhitectul principal al cipului i686, Pentium Pro .
Arhitectură
Pentru a evita problemele de performanță care au afectat i432, arhitectura centrală a setului de instrucțiuni i960 a fost un design RISC, care a fost implementat integral în i960MX. Subsistemul de memorie avea o lățime de 33 de biți - pentru a găzdui un cuvânt pe 32 de biți și un bit „tag” pentru a implementa protecția memoriei în hardware. În multe feluri, i960 a urmat designul original Berkeley RISC , în special în utilizarea ferestrelor de registre , un număr specific de implementare a cache-urilor pentru registrele per-subrutină care permiteau apeluri rapide de subrutină. Proiectul concurent al Universității Stanford , MIPS , nu a folosit acest sistem, bazându-se în schimb pe compilator pentru a genera un cod optim de apel și returnare a subrutinei. La fel ca majoritatea proiectelor pe 32 de biți, i960 are un spațiu de memorie plat pe 32 de biți, fără segmentare a memoriei , cu excepția i960MX, care ar putea suporta până la 2 26 "obiecte", fiecare cu o dimensiune de până la 2 32 octeți. Arhitectura i960 a anticipat, de asemenea, o implementare suprascalară , instrucțiunile fiind expediate simultan la mai multe unități din procesor.
variante i960
80960MX, 80960MC
I960MX „complet” nu a fost lansat niciodată pe piața non-militară, dar i960MC, altfel identic, a fost utilizat în aplicații încorporate de ultimă generație. I960MC a inclus toate caracteristicile sistemului original BiiN; dar acestea nu au fost pur și simplu menționate în specificații, ceea ce i-a făcut pe unii să se întrebe de ce i960MC era atât de mare și avea atât de mulți pini etichetați „fără conectare”.
80960KA, 80960KB
O versiune a nucleului RISC fără gestionarea memoriei sau FPU a devenit i960KA, iar nucleul RISC cu FPU a devenit i960KB. Cu toate acestea, versiunile erau identice pe plan intern - doar etichetarea era diferită. Acest lucru a însemnat că procesoarele au fost mult mai mari decât era necesar pentru seturile de caracteristici „acceptate efectiv” și, ca rezultat, mai scumpe de fabricat decât trebuiau să fie.
I960KA a avut succes ca procesor pe 32 de biți cu preț redus pentru piața imprimantelor laser, precum și pentru terminalele grafice timpurii și alte aplicații încorporate. Succesul său a plătit generațiile viitoare, care nu aveau subsistemul complex de memorie.
80960CA, 80960CF
I960CA, anunțat pentru prima dată în iulie 1989, a fost prima implementare RISC pură a arhitecturii i960. Acesta a prezentat un nucleu RISC superscalar nou proiectat și a adăugat un cache neobișnuit adresabil pe cip, dar nu avea FPU și MMU, deoarece era destinat aplicațiilor încorporate de înaltă performanță. Se consideră că i960CA a fost prima implementare RISC superscalară cu un singur cip . Seria C a inclus o singură ALU, dar putea expedia și executa o instrucțiune aritmetică, o referință de memorie și o instrucțiune de ramură în același timp și să susțină două instrucțiuni pe ciclu în anumite circumstanțe. Primele versiuni lansate au rulat la 33 MHz, iar Intel a promovat cipul ca fiind capabil de 66 MIPS. Microarhitectura i960CA a fost proiectată în 1987–1988 și anunțată oficial la 12 septembrie 1989.
Mai târziu, în mai 1992, a apărut i960CF, care a inclus o memorie cache de instrucțiuni mai mare (4 KB în loc de 1 KB) și a adăugat 1 KB de cache de date, dar era încă fără FPU sau MMU.
80960Jx
80960Jx este un procesor pentru aplicații încorporate. Dispune de o magistrală de adrese / date multiplexată pe 32 de biți, memorie cache de instrucțiuni și date, 1K RAM on-chip, controler de întrerupere și două temporizatoare independente pe 32 de biți. Caracteristicile de testare ale modelului 80960Jx includ modul ONCE (emulare pe circuit) și scanarea la limită ( JTAG ).
80960VH
A anunțat în octombrie 1998, procesorul Embedded-PCI i960VH a prezentat un 32 de biți 33 MHz PCI bus și 100 MHz i960JT core procesor. Nucleul conținea, de asemenea, 16 KB de cache de instrucțiuni, 4 KB de cache de date și 1 KB de memorie RAM încorporată. Alte caracteristici de bază au inclus două temporizatoare pe 32 de biți, controler de întrerupere programabil, interfață I²C și un controler DMA cu două canale.
- Mori fotografii
Intel 80960MX
Intel 80960KA
Intel 80960SA
Intel 80960CA
Intel 80960CF
Intel 80960JA
Intel 80960HD
Sfârșitul dezvoltării
Intel a încercat să consolideze i960 pe piața controlerelor de dispozitive I / O cu standardul I2O , dar acest lucru a avut puțin succes, iar lucrările de proiectare s-au încheiat în cele din urmă. Până la mijlocul anilor 1990, raportul său preț / performanță a scăzut în urma cipurilor concurente de design mai recent, iar Intel nu a produs niciodată o versiune cu consum redus de energie care să poată fi utilizată în sistemele alimentate cu baterii.
În 1990, echipa i960 a fost redirecționată pentru a fi „a doua echipă” care lucrează în paralel la viitoarele implementări i386 - în special procesorul P6, care a devenit ulterior Pentium Pro . Proiectul i960 a fost dat unei alte echipe de dezvoltare mai mici, asigurând în esență sfârșitul vieții sale de dezvoltare.
Statusul curent
Datorită performanțelor sale ridicate în calcularea valorilor XOR , procesoarele i960, cum ar fi i80303, sunt adesea utilizate în controlere pentru carduri de ultimă generație, capabile RAID , matrice de discuri SCSI , carduri adaptor gazdă, precum și echipamente digitale / Compaq / Controlerele RAID independente SCSI și DSSI de înaltă calitate ale HP și , în cele din urmă , seria Fiber Channel HSx.
Un cip i960RS , de asemenea , competențe Adaptec controlor AAR-2400A „s, care utilizează patru mărfuri paralel ATA drive - uri pentru a construi un preț accesibil RAID-5 sistem de stocare tolerant la defecte protejate pentru servere de PC - uri mici și stații de lucru.
I960 a fost, de asemenea, utilizat în unele switch-uri Brocade Fiber Channel pentru a rula Fabric OS .
Arhitectura i960 este utilizată și în slot machine . În prezent, acestea se găsesc în familia Stepper S2000 a IGT și în familia video i960. A fost, de asemenea, utilizat ca procesor principal al celebrei serii Sega Model 2 de plăci arcade.
Se spune că MMR (radar multi-mode) al avionului de luptă ușoară HAL Tejas al Forțelor Aeriene Indiene ar folosi i960. HAL Tejas a fost introdus în funcțiune în 2015.
Se spune că Organizația indiană de cercetare spațială (ISRO) folosește cipul în computerele sale de bord în vehiculele sale de lansare.
Procesorul i960 este, de asemenea, utilizat în plăcile de interfață Automatic Radar Ploting Aid (ARPA) din radarele de la Kelvin Hughes .
Chip - ul a fost folosit pe unele HP X-terminale .
Unele controlere RAID SATA utilizează 80303 IOP (procesor inteligent I / O) Intel, care integrează o punte PCI-la-PCI, un controler de memorie și un nucleu CPU 80960JT-100.
Cipul a fost utilizat pe modemul de bandă largă Alcatel-Lucent 1000 ADSL
