Mikroprocesor R2000
R2000 to 32-bitowy zestaw mikroprocesorów opracowany przez MIPS Computer Systems , który zaimplementował architekturę zestawu instrukcji MIPS I (ISA). Wprowadzony w styczniu 1986 roku, był pierwszą komercyjną implementacją architektury MIPS i pierwszym komercyjnym RISC dostępnym dla wszystkich firm. R2000 konkurował z Digital Equipment Corporation (DEC) VAX oraz Motorola 68000 i Intel Corporation 80386 mikroprocesory. Do użytkowników R2000 należeli Ardent Computer , DEC, Silicon Graphics , Northern Telecom i własne stacje robocze z systemem Unix firmy MIPS.
Zestaw chipów składał się z mikroprocesora R2000, akceleratora zmiennoprzecinkowego R2010 i czterech chipów bufora zapisu R2020. Rdzeń układu R2000 wykonywał wszystkie instrukcje inne niż zmiennoprzecinkowe za pomocą prostego, krótkiego potoku. Układ ten sterował także zewnętrznymi pamięciami podręcznymi kodu i danych, wykonanymi z szybkich standardowych układów SRAM zorganizowanych z bezpośrednim indeksowaniem i jednocyklowym opóźnieniem odczytu. Układ R2000 zawierał mały bufor translacji do mapowania adresów pamięci wirtualnej. Układ R2010 zawierał rejestry zmiennoprzecinkowe, ścieżki danych zmiennoprzecinkowych i ich dłuższy, prosty potok. Pełne zapisanie danych w pamięci głównej DRAM trwało dziesiątki cykli. Jednak chipy R2020 ustawiły się w kolejce i wykonały do 4 oczekujących zapisów w pamięci głównej, umożliwiając rdzeniu R2000 dalszą pracę bez zatrzymywania się. W przypadku braku braków w pamięci podręcznej, ten zestaw chipów utrzymywał współczynnik ukończenia instrukcji wynoszący jedną instrukcję na cykl ALU. Było to znacznie szybsze niż ówczesne mikroprocesory inne niż RISC, które wymagały kilku cykli na instrukcję. W roku 1986 po raz pierwszy firma Sun zastosowała podobną technologię SPARC i pierwszy mikroprocesor PA-RISC firmy Hewlett Packard .
Ogólna prędkość była ograniczona rozmiarem pamięci podręcznej i czasem cyklu pamięci podręcznej. Zestaw chipów R2000 i pamięć SRAM były początkowo sprzedawane wyłącznie jako kompletna płytka drukowana, aby zapewnić dobre taktowanie magistrali pamięci podręcznej. W 1987 roku konstruktorzy systemów zaczęli używać zestawu chipów w dowolnych nowych projektach płytek.
R2000 był dostępny w klasach 8,3, 12,5 i 15 MHz. Matryca zawierała 110 000 tranzystorów i miała wymiary 80 mm2 w procesie CMOS z podwójnym metalem o grubości 2,0 μm. MIPS była bez fabryk , to znaczy nie miała możliwości wytwarzania układów scalonych. Zestaw chipów został początkowo wyprodukowany dla MIPS przez Sierra Semiconductor i Toshiba . W grudniu 1987 roku firma MIPS udzieliła licencji na technologię Integrated Device Technology , LSI Logic i Performance Semiconductor na produkcję i sprzedaż R2000. Sierra i Toshiba nadal pełniły funkcję odlewni.
Firma LSI wyprodukowała zestaw chipów w procesie podwójnego metalu CMOS o grubości 2,0 μm i sprzedawała go jako LR2000. Firma Performance Semiconductor wyprodukowała zestaw chipów w procesie podwójnego metalu CMOS PACE-I 0,8 μm i wprowadziła go na rynek jako PR2000.
W 1988 roku wprowadzono ulepszoną wersję, R2000A. Składał się z układów scalonych R2000A i R2010A. Działał na częstotliwościach 12,5 i 16,67 MHz. Jest szeroko stosowany w aplikacjach wbudowanych, takich jak kontrolery drukarek.
W 1988 roku po R2000 pojawił się R3000 , wykorzystujący podobny ogólny projekt systemu, ale szybszą implementację chipów.
- Furbera, Stephena Bo (1989). Architektura i organizacja VLSI RISC . P. 132. CRC Naciśnij .