MIPS беше един от първите RISC архитектура, получи признание индустрия
SGI Corporation (www.sgi.com) е един от малкото компютърни фирми, която проектира компютърни системи от начало до край, т.е.. Д. От микропроцесорите (MIPS) и архитектурата на компютърната система, преди операционната система на писане (IRIX) и софтуер. Очевидно е, че защо потребителите в SGI компютърни системи са много военни и американски правителствени агенции, големи корпорации и изследователски центрове.
Архитектура MIPS (микропроцесорна без Interlocked тръбопроводни Етапи), предложени от специалисти SGI / MIPS Technologies, един от първите RISC архитектура, получили признание индустрия. Тя в момента е лицензирано от най-големите производители за полупроводникови елементи, включително Broadcom, IDT, LSI Logic, NEC, NKK, Philips и Toshiba. Той е разработен специален стандарт, който позволява на бинарна преносимост на приложения в редица MIPS-платформа, работещи под контрола на UNIX. В MIPS Technologies, може би най-дългият опит с архитектурата на 64-битов и микропроцесори, произведени от него подкрепа на създаването SMP-архитектури с обща памет на десетките микропроцесори. Хората са много привлечени от ориентацията на архитектурата за използване на мултимедийни и висококачествени средства за обработка на изображения. Доста често, това семейство на микропроцесори се намират в областта на вградените контролери.
Те бяха първите
R3000 / R3010 процесори имат стандартен тръбопровод инструкция пет етапа и се часовник при 33 MHz и 40. На мястото на семейството R3000 дойде 64-битов микропроцесор R4000 и R4400. Трябва да се отбележи, че MIPS Technologies - първата компания, която пусна 64-битова архитектура. Инструкция набор от тези устройства е удължен команди, за да изтеглите и да напишат 64-битови реални числа, квадратен корен изчисление с единична и двойна точност, условно прекъсване и операции, необходими за подкрепа на многопроцесорни конфигурации. В процесорите R4000 и R4400 изпълнява 64-битова шина данни и 64-битови регистри. Именно в тези процесори използват вътрешна техника удвояване на честота. Семейството използва R4h00 дълги конвейери (понякога се нарича superkonveyerami), броя на стъпките, в които е увеличен до осем, най-вече заради увеличаването на тактовата честота на и необходимостта от разпределението на логиката за дадена лента. R4h00 процесори могат да работят при скорости от 50 до 100 MHz.
кеш памет R4000 процесор е с капацитет от 16 КБ. Тя е разделена на 8 KB за инструкции и 8 KB за данни. Отличителна черта на R4x00 семейни чипс са станали специални алгоритми се гарантира кохерентността на кеша в мултипроцесорни конфигурации. По-специално, R4400 микропроцесорна архитектура позволява да четат или пишат или в един реално число в един единствен достъп до паметта цикъл (с плаваща запетая) или два отчета. Поради тази вътрешна сърцевина конвейер съм работил с удвояване на честота.
Следващата стъпка в създаването на системи с висока производителност - освобождаването на R10000 процесор. С множество процесори, този кристал може да изпълнява две целочислени инструкции и две операции на реални числа в един цикъл, който му осигурява повишена производителност при тактова честота 200 MHz. Когато това пренос на данни с кеш паметта на втория слой се извършва при скорост от 3.2 Gb / сек.
Особености на архитектурата R1x000
При разработването на процесора R10000, много внимание бе отделено на ефективното йерархия на паметта. В частност, в тази кристална осигурява ранно откриване пропуска кеша извършване друга полезна работа. По този начин, на кеш паметта поддържа едновременна подбор и изпълнение на команди, за да изтеглите и записване на данните в паметта и презареждане операция кеш линии. Работни конвейери кеша са тясно координирани. При констатиране на г-ца, когато имате достъп до данните кешират работата й не е блокиран, следователно, може да продължи да обслужва тези искания.
R1h000 архитектура включва 64 физически регистри. Процесорът разполага с пет предавки напълно независими: две цели числа, два недвижими аритметични и натоварване / писател.
Времето за изпълнение на всички операции число освен умножение и деление операции представлява една цикъл. Цяло число операции умножение произвеждат продукт с двойна точност. За операции с единичен резултат прецизност настъпва разширение знак за 64 бита, преди да бъде поставен в регистрите. Операции с двойна точност, извършени приблизително два пъти по-бързо в сравнение с единичните прецизни операции.
Освен недвижими основна аритметика устройство има две допълнителна която се третира с дълга операция деление и корен квадратен. изтегляне / записващо устройство изпълнява команди за зареждане запис, предварителното извличане, както и инструкции за работа с кеш паметта. Външният кеш памет от второ ниво се контролира от един вътрешен контрольор, която има за тази цел специален порт. Via линия широчина 128 бита, извършвани на вътрешния трансфер на данни тактова честота от 200 MHz. Система R10000 64-битов интерфейс се използва като портал между процесора си, свързаната с него кеш паметта на второ ниво, а останалата част от системата. R10000 чип позволява два начина за организиране на многопроцесорни системи.
дългосрочни планове
MIPS микропроцесори станаха по негово време едно от първите 64-битови процесори и са сред лидерите в изпълнение. Въпреки това, стратегическото решение да се съсредоточи в бъдеще само на 64-битова архитектура на Intel прието по време на посоката на услугите от общ интерес, се оказа погрешно. Множество закъснения при освобождаването на Itanium довели до корпорацията на загуба водеща позиция в развитието на RISC-кристали. Очевидно е, че това събитие, причинено SGI лидерство отново се заеме с разработването на следващите моделите от семейство R1x000.
Свързани статии