الخيمياء (المعالج)

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

Alchemy هي عائلة من المعالجات الدقيقة المدمجة منخفضة الطاقة للغاية والتي صممتها في الأصل شركة Alchemy Semiconductor لأجهزة الاتصالات والوسائط. معالجات Alchemy عبارة عن أنظمة على رقاقة تدمج نواة وحدة المعالجة المركزية ووحدة تحكم في الذاكرة ومجموعة متنوعة من الأجهزة الطرفية. تستخدم جميع أعضاء العائلة نواة وحدة المعالجة المركزية Au1 التي تنفذ مجموعة تعليمات MIPS32 من MIPS Technologies .

تاريخ

كانت شركة Alchemy Semiconductor شركة أشباه موصلات بدون مصنع ومقرها أوستن، تكساس . تأسست عام 1999 باستثمار أولي من شركة Cadence Design Systems، وقد رخصت بنية MIPS ذات 32 بت لتصميم وتطوير وتسويق أنظمة SoC عالية الأداء ومنخفضة الطاقة للغاية لسوق أجهزة حافة الإنترنت. تم ترخيص الأجهزة الطرفية من أطراف ثالثة. شمل الفريق المؤسس أعضاء سابقين في مركز أبحاث وتصميم DEC في أوستن يعملون على مشروع StrongARM ، الذي تم حله بعد أن باعت DEC أعمال المعالجات الدقيقة الخاصة بها إلى Intel . في مايو 2000 أصبحت Alchemy Semiconductor شركة مستقلة. [1]

كشفت شركة Alchemy Semiconductor عن أول عضو في العائلة، وهو معالج Au1000، في منتدى المعالجات المضمنة في سان خوسيه، كاليفورنيا، في 13 يونيو 2000، [2] [3] مع أخذ عينات محدودة من العملاء في فبراير 2001 وتوافر كميات الإنتاج في الربع الثاني من ذلك العام، تلا ذلك في عامي 2001 و2002 معالجات Au1500 وAu1100.

في فبراير 2002، استحوذت AMD على Alchemy من أجل التنافس مع معالجات XScale المستندة إلى ARM من Intel ، والتي حلت محل خط StrongARM. وقد وسعوا العائلة بمعالج الشبكة الأمنية Au1550 ومعالج Au1200 المحسن لتطبيقات PMP ، بالإضافة إلى مجموعة الشرائح اللاسلكية Am1772 المكونة من جهاز الإرسال والاستقبال Am1770 وشرائح النطاق الأساسي/MAC المتكاملة Am1771. في صيف 2006، باعت AMD أصول Alchemy الخاصة بها إلى Raza Microelectronics، والتي أعيدت تسميتها لاحقًا باسم RMI Corporation . قدمت هذه الشركة Au1210 وAu1250، المستندة إلى Au1200 والمتوافقة مع الدبابيس، وأخيرًا في عام 2009 سلسلة Au1300 التي تدمج معالج الرسوميات. اندمجت شركة RMI مع شركة NetLogic Microsystems في أواخر عام 2009، [4] ثم استحوذت عليها شركة Broadcom Corporation في فبراير 2012. [5] واستمرت شركة Broadcom في بيع معالجات Alchemy، ولو في ظل التزامات التوافر على المدى الطويل، حتى عام 2017 على الأقل.

وحدة المعالجة المركزية Au1

تم تصميم نواة وحدة المعالجة المركزية Au1 بواسطة Alchemy لتنفيذ MIPS32 ISA Release 1 وتدعم واجهة MIPS EJTAG. لا توجد وحدة فاصلة عائمة ، وتولد تعليمات FP استثناءً ويمكن محاكاتها بواسطة البرنامج. كما تم حذف ضغط التعليمات البرمجية (MIPS16) ووضع المشرف الاختياري. تعتمد ترجمة العناوين الافتراضية على TLB وتعتمد على معالج استثناء سريع بدلاً من متجول جدول الأجهزة. تدعم النواة ثمانية مصادر مقاطعة مع تحديد الأولويات بواسطة البرنامج. لديها وضعان للطاقة المنخفضة حيث يتم إيقاف الساعات لجميع وحدات النواة، ووضع واحد يعفي ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات للحفاظ على تماسك ذاكرة التخزين المؤقت مع بقية النظام.

Au1 عبارة عن بنية دقيقة قياسية مرتبة حسب الترتيب مع خط أنابيب RISC كلاسيكي مكون من خمس مراحل معزز بعدة تحسينات. وهو يتضمن ذاكرة تخزين مؤقتة لتعليمات ارتباطية بحجم 16 كيلوبايت و4 اتجاهات وذاكرة تخزين مؤقتة للبيانات بسعة 16 كيلوبايت و4 اتجاهات للكتابة والقراءة والتخصيص وملف سجل ومخزن مؤقت للكتابة ووحدة مضاعفة تراكمية 16/32 بت ومقسم أجهزة 1 بت/دورة. تدعم ذاكرة التخزين المؤقت الجلب المسبق بواسطة البرنامج وقفل خطوط ذاكرة التخزين المؤقت ووضع البث. تكتمل جميع مراحل خط الأنابيب في دورة واحدة عندما تكون البيانات متاحة، ويتم فرض جميع مخاطر خط الأنابيب والتبعيات بواسطة أقفال الأجهزة. تتطلب بعض التعليمات دورات متعددة. [3] [6] [7]

نظام Alchemy SoC

تم تصنيف نظام Au1000 SoC لترددات أساسية تصل إلى 500 ميجا هرتز. عند 400 ميجا هرتز، يعمل عند 1.5 فولت ولا يستهلك الشريحة أكثر من 500 مللي واط، مع أداء يزيد عن 900 Dhrystone-2.1 MIPS/Watt وفقًا لشركة Alchemy Semiconductor. تم تصنيع معالجات Au1000 وAu1500 على عملية TSMC 180 نانومتر LV logic 1.5V/3.3V 1P6M، وخفض Au1100 استهلاك الطاقة بشكل أكبر باستخدام عملية TSMC 130 نانومتر. [6] [8] لم يتم الكشف عن تفاصيل تصنيع النماذج اللاحقة.

ترتبط نواة وحدة المعالجة المركزية ووحدات التحكم في الذاكرة المتكاملة والأجهزة الطرفية بواسطة ناقل نظام داخلي 32 بت (SBUS) يعمل بتردد يصل إلى نصف تردد نواة وحدة المعالجة المركزية. يتم توصيل الأجهزة الطرفية الأبطأ غير القادرة على الناقل الرئيسي بناقل طرفي إضافي. تتجسس ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات الأساسية على SBUS من أجل التماسك مع حكام الناقل الآخرين، على سبيل المثال محرك DMA. تدمج طرازات Au12xx ناقل جانبي 64 بت (RBUS) للأجهزة الطرفية التي تتطلب نطاقًا تردديًا أكبر من وحدة التحكم في الذاكرة. [9] تحتوي طرازات Au13xx على ناقل RBUS واحد لكل قناة ذاكرة. [10]

تدمج جميع معالجات Alchemy وحدة تحكم DRAM ووحدة تحكم ناقل ثابت ووحدة تحكم DMA ذات 8 قنوات لنقل البيانات بين الذاكرة والأجهزة الطرفية ووحدات تحكم المقاطعة والمؤقتات ووحدة إدارة الطاقة. تدعم وحدة تحكم الناقل الثابت SRAM و ROM و NAND/NOR Flash (Au1550) وPage Mode Flash/ROM وأجهزة PCMCIA / CompactFlash والأجهزة الطرفية I/O مثل وحدة تحكم LCD الخارجية أو وضع IDE PIO حتى ≈80 Mbit/s (Au12xx) أو وضع ATA-6/UDMA 5 (Au13xx). تحتوي معالجات Au1550 والإصدارات الأحدث على وحدة تحكم DMA أكثر مرونة تعتمد على الوصف و16 قناة. تدمج Au1550 محرك أمان SafeNet الذي يوفر مولدًا للأرقام العشوائية قائمًا على الإنتروبيا ويسرع خوارزميات التشفير DES و 3DES و AES و RC4 وخوارزميات التجزئة MD5 و SHA-1 .

تدمج معالجات Au1100 وحدة تحكم LCD تدعم لوحات تصل إلى 800 × 600 بكسل بعمق لون 16 بت. تدعم وحدة تحكم LCD لمعالجات Au12xx دقة تصل إلى 2K وما يصل إلى 24 بت لكل بكسل، وأربع نوافذ تراكب، ودمج ألفا، وتصحيح جاما. تقوم وحدة واجهة الكاميرا بتوصيل ناقل 8/9/10 بت متوافق مع ITU-R BT.656 يعمل بسرعة تصل إلى 33 ميجاهرتز، وتدعم UYVY ( YUV 4:2:2 ) وتحويل Bayer RGB إلى تنسيق مستو. يعمل محرك تسريع الوسائط على تسريع فك تشفير الفيديو ويدعم التنسيقات MPEG-1/2/4 و DivX-3/4/5 و H.263 و WMV 9/VC-1 بدقة تصل إلى 720 × 576. كما تدعم تحويل مساحة الألوان المادية وتوسيع نطاق الصورة باستخدام مرشح بأربعة نقرات، أيضًا لـ CIM. تضيف الأجهزة الطرفية MAE2 في معالجات Au13xx دعمًا لمعايير H.264 و JPEG وفك تشفير تدفق البتات بالأجهزة ودقة تصل إلى 720 بكسل. محرك معالجة الرسومات المتوفر في بعض معالجات Au13xx هو ARM Mali-200 ويسرع الرسومات ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد المتوافقة مع OpenVG 1.1 و OpenGL ES 1.1 و2.0.

كان كل عضو من أفراد العائلة متاحًا بتردد أساسي مختلف وبالتالي تصنيفات طاقة ونطاقات درجات حرارة تجارية وصناعية، في عبوة خالية من الرصاص أو (الطرازات السابقة) قياسية. تم استخدام عبوة شبكة كرات بلاستيكية منخفضة الارتفاع وذات درجة حرارة دقيقة (LF-PBGA) لجميع الطرز، مع عدد كرات يتراوح من 324 (Au1000) إلى 537 (Au13xx)، ودرجة حرارة تتراوح من 0.65 مم إلى 1.0 مم، وحجم العبوة 17 مم × 17 مم × 1.7 مم إلى 23 مم × 23 مم × 1.5 مم.

عائلة معالجات Alchemy

مسلسل يطلق التردد الأساسي ( ميغا هرتز ) TDP ( ملي واط ) درهم حافلة ثابتة الأجهزة الطرفية المتكاملة ورقة البيانات ملحوظات
PCI شاشة الكريستال السائل برنامج التعليم العام سي آي إم ماى فك تشفير الأجهزة. منافذ مضيفة USB منفذ جهاز USB إيثرنت بطاقة SD حافلات منخفضة السرعة الحد الأقصى لـ GPIOs
بقلم شركة Alchemy Semiconductor (2000–2002)
أوه 1000 2000-06-13 [2] (تم الإعلان عنه)
2001-Q2 (متاح) 		266-500 300-900 نوع 32 بت SDR-133 بيانات/عنوان 32 بت - - - - - - 2 × 1.1 1.1 2 × 10/100 - AC'97 ، I²S ، IrDA ، 2 ×  SSI ، 4 ×  UART 32 [7] [11]
أو1500 2001-06-11 [12] (أعلن)
2001-12 (متاح) 		333-500 400-1200 نوع 2.2، 32 بت، 33/66 ميجا هرتز - - - - - 2 × 1.1 1.1 2 × 10/100 - AC'97، 2 × UART 39 [13] [14]
أو1100 2002-04-08 [15] (أعلن) 333-500 200-400 نوع 32 بت SDR-133 2.5 فولت/3.3 فولت - الإصدار 1 - - - - 2 × 1.1 1.1 1 × 10/100 2 × 1.1 AC'97، I²S، IrDA، 2 × SSI، 3 × UART 48 [16] [17]
بواسطة AMD (2002–2006)
أو1550 2004-02-24 [18] (أعلن) 333-500 400-600 نموذجي، 1460 الحد الأقصى. 16/32 بت SDR-166/
DDR-400 		بيانات 32 بت، عنوان 29 بت. 2.2، 32 بت، 33/66 ميجا هرتز - - - - محرك الأمان 2 × 1.1 1.1 أو تي جي 2 × 10/100 2 × 1.1 4 × PSC، [أ] 3 × UART 43 [19]
أو1200 2005-01-03 [20] 333-500 1600 الحد الأقصى.
ذاكرة DDR-400/ DDR2-533 ذات 16/32 بت		 بيانات 16 بت،
عنوان 15/30 بت [ب] 		- الإصدار 2 - الإصدار 1 الإصدار 1 ايه اي اس -128 1 × 2.0 2.0 أو تي جي - 2 × 1.1 4 × PSC، [أ] 2 × UART 48 [21]
من قبل RMI (2006–2009)، و NetLogic (2009–2011)، و Broadcom (2011–حتى الآن)
أو1210 2007-01-09 (أعلن)
2007-06 (متاح) 		333-400 360-420 نموذجيًا، 1000 كحد أقصى.
ذاكرة DDR-400/ DDR2-533 ذات 16/32 بت		 بيانات 16 بت،
عنوان 15/30 بت [ب] 		- الإصدار 2 - الإصدار 1 الإصدار 1 - 1 × 2.0 2.0 أو تي جي - 2 × 1.1 4 × PSC، [أ] 2 × UART 48 [22]
أو1250 400-700 [22] [23] 560-580 نموذجيًا، 1400 كحد أقصى. AES-128 1 × 2.0 2.0 أو تي جي - 2 × 1.1 [ج]
أو1310 2009-01 [24] (أعلن) 533 2 × 16 بت DDR2-667 بيانات 16 بت،
عنوان 15/30 بت [ب] 		- الإصدار 2؟ - الإصدار 2 الإصدار 2 - 1 × 2.0 2.0 أو تي جي - 3 × ؟، منفذ واحد يدعم 8 بت eMMC 4.3 4 × PSC، [أ] 4 × UART 75 [10]
أو1320 667 ✓ ؟
أو1340 533-667 - -
الذهب 1350/الذهب 1354 533-800 ✓ AES-128
الذهب 1370/الذهب 1374 667-800 - -
الذهب 1380/الذهب 1384 667-1000 ✓ AES-128
  1. ^ وحدة تحكم تسلسلية قابلة للبرمجة وقابلة للتكوين كواجهة AC'97 و I²S و SPI و SMBus .
  2. ^ ناقل عنوان abc 15 بت، 30 بت مع مزلاج خارجي.
  3. ^ تستخدم في أجهزة الكمبيوتر المحمولة CD-R King.

التطبيقات

تم تسويق معالجات Alchemy للبوابات ونقاط الوصول اللاسلكية ؛ وأجهزة VoIP ، والملاحة ، وأجهزة NAS ؛ وأجهزة فك التشفير ، والعملاء الرقيقين، ومشغلات التلفزيون والوسائط المحمولة والسيارات ، وإطارات الصور الرقمية .

ومن الأمثلة على ذلك عائلة Sun Ray 2 من العملاء النحيفين ، والعديد من أجهزة Cowon PMP ، وبطاقات الإدارة عن بعد Dell DRAC5، ومحطة AirPort Extreme الأساسية، والمنتجات المضمنة للشبكات من Sun Microsystems ؛ وأنظمة 4G MTX-1 AccessCube MeshCube

مراجع

  1. ^ "نبذة عن شركة Alchemy Semiconductor". مؤرشف من الأصل في 2014-11-07.
  2. ^ "Alchemy Semiconductor تكشف عن معالج Au1000 Internet Edge" (بيان صحفي). Embedded Processor Forum، سان خوسيه، كاليفورنيا: Alchemy Semiconductor. 2000-06-13. مؤرشف من الأصل في 2001-03-09.
  3. ^ ab Hoeppner, Greg (2000-06-13). Au1000 Internet Edge Processor - A High Performance / Low Energy MIPS SOC. Embedded Processor Forum 2000. Alchemy Semiconductor. مؤرشف من الأصل في 2000-09-18.
  4. ^ "NetLogic Microsystems Announces Stockholder Approval Required for Acquisition of RMI Corporation" (بيان صحفي). NetLogic Microsystems . 2009-10-23. مؤرشف من الأصل في 2010-03-30.
  5. ^ "شركة صناعة الرقائق الإلكترونية Broadcom تشتري NetLogic مقابل 3.7 مليار دولار". رويترز . 12 سبتمبر 2016. تم الاسترجاع في 04 يناير 2017 .
  6. ^ ab Plummer, Suzanne (2000-08-13). معالج Au1000™ Internet Edge: معالج عالي الأداء ومنخفض الطاقة. الرقائق الساخنة 12.
  7. ^ ab AMD Alchemy™ Au1000™ Processor Data Book (PDF) . AMD . سبتمبر 2005. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2006-10-15 . تم الاسترجاع 2022-04-27 .
  8. ^ باسيت، بول (2002-08-19). Alchemy Au1x00. Hot Chips 14.
  9. ^ Eno, Jim (2005). White Paper: AMD Alchemy™ Au1200™ Processor System Architecture (PDF) . AMD . مؤرشف من الأصل (PDF) في 2005-12-23 . تم الاسترجاع في 2022-04-27 .
  10. ^ ملخص المنتج: سلسلة معالجات الوسائط RMI Alchemy™ Au1300™ (PDF) . RMI . ديسمبر 2008.
  11. ^ تحديث مواصفات معالج AMD Alchemy™ Au1000™ (PDF) . يونيو 2005.
  12. ^ "Alchemy Semiconductor توسع محفظة شرائحها منخفضة الطاقة وعالية الأداء مع ظهور Alchemy Au1500" (بيان صحفي). منتدى المعالجات المدمجة، سان خوسيه، كاليفورنيا: Alchemy Semiconductor. 2001-06-11. مؤرشف من الأصل في 2001-12-16.
  13. ^ AMD Alchemy™ Au1500™ Processor Data Book (PDF) . AMD . مارس 2006. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2006-10-15 . تم الاسترجاع 2022-04-27 .
  14. ^ تحديث مواصفات معالج AMD Alchemy™ Au1500™ (PDF) . يونيو 2005.
  15. ^ "معالج Alchemy™ Au1100™ المبتكر من AMD يضع معيارًا جديدًا لسوق الأجهزة المحمولة المتصلة بالإنترنت" (بيان صحفي). سانيفيل، كاليفورنيا: AMD . 2002-04-08. مؤرشف من الأصل في 20 أكتوبر 2006.
  16. ^ AMD Alchemy™ Au1100™ Processor Data Book (PDF) . AMD . أبريل 2006. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2006-10-20 . تم الاسترجاع 2022-04-27 .
  17. ^ تحديث مواصفات معالج AMD Alchemy™ Au1100™ (PDF) . يونيو 2005.
  18. ^ "AMD تقدم معالج AMD Alchemy™ Au1550™ الذي يوفر قوة معالجة آمنة ومتكاملة للشبكات" (بيان صحفي). مؤتمر RSA، سان فرانسيسكو، كاليفورنيا: AMD . 2004-02-24. مؤرشف من الأصل في 2006-05-28.
  19. ^ AMD Alchemy™ Au1550™ Security Network Processor Data Book (PDF) . AMD . مايو 2006. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2006-07-08 . تم الاسترجاع 2022-04-27 .
  20. ^ "AMD تقدم معالج AMD Alchemy™ Au1200™، وتؤسس لعصر جديد من الوسائط المتعددة المحمولة" (بيان صحفي). سانيفيل، كاليفورنيا: AMD . 2005-01-03. مؤرشف من الأصل في 2006-03-15.
  21. ^ AMD Alchemy™ Au1200™ Processor Data Book (PDF) . AMD . فبراير 2006. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2006-10-15 . تم الاسترجاع 2022-04-27 .
  22. ^ كتاب بيانات معالج الملاحة RMI Alchemy™ Au1210™ ومعالج الوسائط Au1250™ (PDF) . RMI . أبريل 2007.
  23. ^ "دليل اختيار الحلول والمنتجات للمعالجات المضمنة منخفضة الطاقة من NetLogic Microsystems". NetLogic Microsystems . مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2010.
  24. ^ "RMI تطلق خط معالج Alchemy Au1300" (بيان صحفي). 2009-01-13.
  • موقع شركة Alchemy Semiconductor على موقع Wayback Machine (تم أرشفته في 16 أغسطس 2000)
  • عائلة معالجات AMD Alchemy™ Solutions في موقع Wayback Machine (تم أرشفتها في 2006-02-03)
  • موقع Raza Microelectronics على موقع Wayback Machine (تم أرشفته في 10 يوليو 2006)
  • موقع شركة RMI Corp. على موقع Wayback Machine (تم أرشفته في 10 فبراير 2008)
  • الخيمياء على موقع NetLogic على موقع Wayback Machine (تم أرشفته في 2010-12-14)
  • تم أرشفة Alchemy في 2009-03-03 على صفحة Wayback Machine على linux-mips.org
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الكيمياء_(المعالج)&oldid=1130567565"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate