R3000 - R3000
Designer | MIPS Computer Systems |
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Bits | 32 bits |
Projeto | RISC |
O R3000 é um chipset de microprocessador RISC de 32 bits desenvolvido pela MIPS Computer Systems que implementou a arquitetura de conjunto de instruções MIPS I (ISA). Introduzido em junho de 1988, foi a segunda implementação MIPS, sucedendo o R2000 como o principal microprocessador MIPS. Ele operou a 20, 25 e 33,33 MHz.
O conjunto de instruções MIPS 1 é pequeno em comparação com as arquiteturas contemporâneas 80x86 e 680x0 , codificando apenas as operações mais comumente usadas e suportando poucos modos de endereçamento . Combinado com seu comprimento fixo de instrução e apenas três tipos diferentes de formatos de instrução, isso simplificou a decodificação e processamento de instruções . Ele empregou um pipeline de instruções de 5 estágios , permitindo a execução a uma taxa próxima a uma instrução por ciclo, incomum para a época.
Esta geração MIPS suporta até quatro coprocessadores. Além do núcleo da CPU, o microprocessador R3000 inclui um Processador de Controle (CP), que contém um Buffer Lookaside de Tradução e uma Unidade de Gerenciamento de Memória . O CP funciona como um coprocessador . Além do CP, o R3000 também pode suportar um coprocessador numérico R3010 externo e dois outros coprocessadores externos.
A CPU R3000 não inclui cache de nível 1 . Em vez disso, seu controlador de cache on-chip opera dados externos e caches de instrução de até 256 KB cada. Ele pode acessar os dois caches durante o mesmo ciclo de clock.
O R3000 teve muito sucesso e foi usado por muitas empresas em suas estações de trabalho e servidores. Usuários incluídos:
- Ardent Computer
- Digital Equipment Corporation (DEC) para suas estações de trabalho DECstation e servidores do sistema DEC multiprocessador
- Evans & Sutherland para suas estações de trabalho da série Vision (ESV)
- MIPS Computer Systems para suas estações de trabalho e servidores MIPS RISC / os Unix.
- NEC para suas estações de trabalho RISC EWS4800 e servidores UP4800 .
- Computador Principal
- Tecnologia Pirâmide
- Seiko Epson
- Silicon Graphics para suas estações de trabalho profissionais IRIS, Personal IRIS e Indigo, e os sistemas de visualização multiprocessador Power Series
- Sony para seu PlayStation e PlayStation 2 (SCPH-10000 a SCPH-700XX - com clock de 37,5 MHz para uso como CPU I / O e 33,8 MHz para compatibilidade com jogos de PlayStation) consoles de videogame e estações de trabalho NEWS , bem como o Unidade de arcade analógica Bemani System 573 , que roda no R3000A.
- Computadores Tandem para seus servidores NonStop Cyclone / R e CLX / R tolerantes a falhas
- Whitechapel Workstations para sua estação de trabalho Hitech-20
- New Horizons Probe
O R3000 também foi usado como um microprocessador embutido. Quando os avanços na tecnologia o tornaram obsoleto para sistemas de alto desempenho, ele encontrou uso contínuo em projetos de baixo custo. Empresas como a LSI Logic desenvolveram derivados do R3000 especificamente para sistemas embarcados .
O R3000 foi um desenvolvimento adicional do R2000 com pequenas melhorias, incluindo um TLB maior e um barramento mais rápido para os caches externos. O R3000 die continha 115.000 transistores e medido sobre 75.000 quadrados mils (48 mm 2 ). A MIPS era uma empresa de semicondutores sem fábrica, então o R3000 foi fabricado por parceiros MIPS, incluindo Integrated Device Technology (IDT), LSI Logic , NEC Corporation , Performance Semiconductor e outros. Foi fabricado em um processo de semicondutor de óxido metálico complementar (CMOS) de 1,2 μm com dois níveis de interconexão de alumínio .
Os derivados do R3000 para aplicativos não integrados incluem:
- R3000A - Um desenvolvimento adicional da MIPS introduzido em 1989. Ele operava em frequências de clock de até 40 MHz.
- PR3400 - Desenvolvido pela Performance Semiconductor, lançado em maio de 1991, também em até 40 MHz. Ele integrou o Performance Semiconductor PR3000A e PR3010A em uma única matriz.
Derivados do R3000 para aplicativos incorporados incluem:
- PR31700 - Um microcontrolador de 75 MHz da Philips Semiconductors . Fabricado em um processo de 0,35 μm, entregue em um LQFP de 208 pinos, operava a 3,3 V e dissipava apenas 0,35 W.
- RISController - Uma família de microcontroladores de baixo custo da IDT. Os modelos incluem R3041, R3051, R3052, R3071 e R3081.
- TX3900 - Um microcontrolador da Toshiba.
- Mongoose-V - Uma radiação-endurecido e expandido 10-15 MHz CPU para uso na nave espacial, que ainda está em uso hoje em aplicações tais como a NASA 's New Horizons sonda espaço.
Referências
Leitura adicional
- Rowen, Chris; Johnson, Mark; Ries, Paul (junho de 1988). "O coprocessador de ponto flutuante MIPS R3010". IEEE Micro . 8 (3): 53–62. doi : 10.1109 / 40.540 . S2CID 12859181 .