R4600 - R4600

R4600 , под кодовым названием «Орион», является микропроцессор , разработанный Quantum Effect Design (КЭД), реализующий MIPS III набора команд архитектуры (ISA). Поскольку QED была дизайнерской фирмой, которая не производила и не продавала свои разработки, лицензия R4600 сначала была передана компании Integrated Device Technology (IDT), а затем Toshiba, а затем NKK . Эти компании изготовили микропроцессор и продали его. R4600 был разработан как рабочая станция низкого уровня или как встроенный микропроцессор высокого класса. Пользователи включали Silicon Graphics, Inc. (SGI) для своих рабочих станций Indy и DeskStation Technology.для своих рабочих станций Windows NT . R4600 сыграл важную роль в достижении успеха Indy, обеспечив хорошие целочисленные характеристики по конкурентоспособной цене. Известные пользователи встроенных систем включили Cisco Systems в свои сетевые маршрутизаторы и Canon в свои принтеры.

История

IDT была первой компанией, которая произвела и отгрузила R4600. IDT произвела первый кремний в августе 1993 года. Первой частью была часть 100 МГц, о которой было объявлено в октябре 1993 года. В марте 1994 года на CeBIT IDT анонсировала компонент 133 МГц. Оба были изготовлены по технологии КМОП 0,65 мкм и требовали источника питания 5 В. NKK анонсировала свою версию R4600, NR4600, в середине 1994 года. Первый NR4600 был деталью на 100 МГц, изготовленной по технологии 0,5 мкм с использованием источника питания 3,3 В.

Описание

R4600 имел простой дизайн; это был скалярный процессор , отдававший до одной инструкции за цикл своему целочисленному конвейеру или блоку с плавающей запятой (FPU). Большинство целочисленных инструкций имеют задержку и пропускную способность одного цикла, за исключением операций умножения и деления. Умножения, 32-битные и 64-битные, имеют задержку в восемь циклов и пропускную способность в шесть циклов. Divides имеет задержку 32 цикла и пропускную способность для 32-битных целых чисел и задержку 61 цикла и пропускную способность для 64-битных целых чисел.

FPU не конвейерный , чтобы сохранить площади кристалла и , следовательно , стоимость. Эта характеристика сильно ограничила производительность R4600 с плавающей запятой, но не помешала его успеху в компьютерах низкого уровня или встраиваемых приложениях, где целочисленная производительность была более важной. Аддитивы с одинарной и двойной точностью имеют задержку и пропускную способность в четыре цикла. Умножения одинарной и двойной точности являются частично конвейерными и имеют задержку в восемь циклов и пропускную способность в шесть циклов. Деление одинарной точности имеет задержку и пропускную способность 32 цикла, тогда как деление двойной точности имеет задержку и пропускную способность 61 цикл. Квадратные корни имеют задержку и пропускную способность на один цикл меньше, чем инструкции сравнительного деления.

R4600 использует блок с плавающей запятой не только для умножения и деления с плавающей запятой, но также для целочисленного умножения и деления.

R4600 имел двухсторонний ассоциативный кэш по 16 КБ для инструкций и данных. Он поддерживает кэш второго уровня, но не имеет встроенного оборудования для управления им, требующего внешней логики, будь то специализированная интегральная схема (ASIC) или набор микросхем для кеша. Кэш находился на шине SysAD и использовался совместно с внешним интерфейсом. Шина SysAD имеет ширину 64 бита и может работать с тактовой частотой до 50 МГц при пиковой полосе пропускания 400 МБ / с. Внешний интерфейс R4600 не поддерживает многопроцессорность . R4600 необходимо снабдить тремя тактовыми сигналами для генерации различных тактовых импульсов.

R4650 и R4640

R4650 был производным от R4600, анонсированного 19 октября 1994 года. Он имел специальные инструкции для повышения производительности приложений цифровой обработки сигналов с фиксированной точкой (DSP). Более дешевая версия R4650, R4640, была анонсирована 27 ноября 1995 года. Она имела 32-битный, а не 64-битный внешний интерфейс. 16 сентября 1997 года были представлены версии обоих микропроцессоров на 150 и 180 МГц. В количестве 10 000 экземпляров R4640 на 150 и 180 МГц стоили 30 и 39 долларов соответственно. R4650 на 150 и 180 МГц стоили 60 и 74 доллара соответственно. R4650 также был доступен с частотами 133 и 167 МГц. Они использовались в некоторых аркадных играх, производимых Namco (например, Time Crisis II, работающий на оборудовании Namco System 23 ). R4640 использовался WebTV Networks в своем тонком клиенте WebTV Plus .

R4700

R4700, также известный под кодовым названием "Orion", был производным от R4600, перенесенного на технологию CMOS 0,5 мкм. R4700 был доступен в версиях 100, 133, 150, 175 и 200 МГц.

Рекомендации

• «IDT представляет Orion R4600». (25 октября 1993 г.). Электронные новости .
• «IDT подталкивает MPU Orion к 133 МГц; устанавливает планы на 3,3 В». (21 марта 1994 г.). Электронные новости .
• ДеТар, Джим (31 октября 1994). «IDT запускает новые спины Orion MPU» . Электронные новости .
• Гвеннап, Линли (22 января 1996 г.). «R5000 улучшает FP для среднего уровня MIPS». Отчет микропроцессора .

дальнейшее чтение

• «IDT раскручивает R4600 для потребительского рынка». (14 ноября 1994 г.). Отчет микропроцессора .
• Гвеннап, Линли (18 ноября 1992 г.). «Новый чип MIPS предназначен для ящиков Windows NT». Отчет микропроцессора .
• Халфхилл, Том Р. (декабрь 1993 г.). «Новые чипы RISC для Windows NT». Байт Журнал .