إنفاكس

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
طلقة دي سي إن فاكس

معالج NVAX هو معالج دقيق بتقنية CMOS، طُوّر وأُنتج بواسطة شركة Digital Equipment Corporation (DEC)، ويُطبّق بنية مجموعة تعليمات VAX (ISA). يختلف معالج NVAX+، وهو نسخة مُعدّلة من NVAX، في واجهة ناقل البيانات وذاكرة التخزين المؤقت الخارجية المدعومة، ولكنه مُطابق له تمامًا من حيث البنية الدقيقة. صُمّم NVAX+ ليتوافق مع ناقل البيانات الخاص بشريحة DECchip 21064 ، مما يسمح باستبداله مباشرةً.

استُخدمت معالجات NVAX وNVAX+ في أنظمة VAX الحديثة التي طُرحت عام 1991، مثل MicroVAX 3100 و VAXstation 4000 و VAX 4000 و VAX 6000 و VAX 7000/10000 و VAXft . وعلى الرغم من قيام شركة Digital بتحديث التصميم خلال أوائل التسعينيات، إلا أن المعالجات ومنصة VAX نفسها استُبدلت في نهاية المطاف بمعالج DECchip 21064 ، وهو تطبيق لبنية Alpha (التي كانت تُعرف آنذاك باسم Alpha AXP)، والأنظمة الناتجة عنه في نوفمبر 1992.

كان معالج NVAX متوفرًا بترددات ساعة متنوعة، 83.3 ميجاهرتز (12 نانوثانية)، و71 ميجاهرتز (14 نانوثانية)، و62.5 ميجاهرتز (16 نانوثانية)، بينما يعمل معالج NVAX+ بتردد 90.9 ميجاهرتز (11 نانوثانية). وقدّم معالج NVAX حوالي 25 وحدة أداء VAX (VUP)، بينما قدّم معالج NVAX+ حوالي 35 وحدة أداء VAX. وهذا أقل بقليل من وحدة أداء VAX 9000 الرئيسية التي تبلغ حوالي 40 وحدة أداء VAX، ولكنه متوفر بتصميم مكتبي.

كان الطراز الأخير في هذه السلسلة هو NVAX++، أو NV5، الذي يوفر 50 وحدة معالجة VAP. وكان هذا آخر معالج VAX، حيث انتقلت شركة DEC بالكامل إلى معالج DEC Alpha بعد ذلك.

وصف

احتوت شريحة NVAX على 1.3 مليون ترانزستور على رقاقة بأبعاد 16.2 × 14.6 مم (236.52 مم²). صُنعت الرقاقة بتقنية CMOS-4 من الجيل الرابع لشركة Digital، وهي تقنية 0.75 ميكرومتر بثلاث طبقات من وصلات الألمنيوم . تأتي شريحة NVAX في عبوة ذات 339 طرفًا . توفرت شريحة NVAX بترددات ساعة مختلفة: 83.3 ميجاهرتز (12 نانوثانية)، و71 ميجاهرتز (14 نانوثانية)، و62.5 ميجاهرتز (16 نانوثانية)، بينما تعمل شريحة NVAX+ بتردد 90.9 ميجاهرتز (11 نانوثانية). قدمت شريحة NVAX أداءً يعادل 25 وحدة VAX تقريبًا .

كان جهاز NVAX+، الذي طُرح في نفس الوقت، مطابقًا لجهاز Alpha من حيث تصميم المعالج، ولكنه استخدم ناقلًا مختلفًا ونظام ذاكرة تخزين مؤقتة مختلفًا، وكان اتصاله الخارجي عبارة عن مصفوفة من 431 طرفًا. كانت هذه المكونات مطابقة لتلك الموجودة في جهاز Alpha، مما سمح بترقية جهاز NVAX+ إلى جهاز Alpha ببساطة عن طريق تغيير وحدة المعالجة المركزية. كما سمحت هذه التغييرات للجهاز بالعمل بأداء أعلى قليلًا، حيث بلغ معدل أداء NVAX+ حوالي 35 وحدة معالجة افتراضية (VUP). كان هذا أقل بقليل من معدل أداء جهاز VAX 9000 الرئيسي الذي بلغ حوالي 40 وحدة معالجة افتراضية.

في عام 1994، تم طرح معالج NVAX++ (المعروف أيضًا باسم NV5) في أنظمة VAX 7000 طراز 7x0 وVAX 10000 طراز 7x0. كان يعمل بتردد 133 ميجاهرتز (7.5 نانوثانية) وصُنع بتقنية CMOS-5 من الجيل الخامس لشركة Digital، وهي تقنية تصنيع بدقة 0.50 ميكرومتر. وقد حسّن هذا المعالج الأداء إلى 50 وحدة معالجة فيديو (VUP). وفي عام 1996، تم طرح معالج NV5 بتردد 170.9 ميجاهرتز، واستُخدم في نظام VAX 7000/10000 طراز 8x0.

البنية الدقيقة

ينقسم نظام NVAX إلى خمس وحدات شبه مستقلة، هي: صندوق التعليمات (I-box)، وصندوق التعليمات (E-box)، وصندوق التعليمات (F-box)، وصندوق التعليمات (M-box)، وصندوق التعليمات (C-box). ويعمل نظام NVAX بتقنية الماكروبايبلاين، حيث تُعالج تعليمات VAX الماكروية المتعددة بالتوازي بواسطة وحدات مستقلة، لكل منها خطوط معالجة دقيقة خاصة بها.

تقوم وحدة I-box بجلب وفك تشفير تعليمات VAX. كما تحتوي على ذاكرة تخزين مؤقتة للتعليمات الافتراضية (VIC) بسعة 2 كيلوبايت، وجدول تاريخ التفرعات ذي 512 مدخلاً و4 بتات. وكان الهدف من وحدة I-box هو جلب ثمانية بايتات من بيانات التعليمات من ذاكرة VIC في كل دورة.

ينفذ صندوق E معظم التعليمات غير المتعلقة بالأعداد العشرية. ويتم التحكم فيه بواسطة شفرة دقيقة من مخزن تحكم يحتوي على 1600 كلمة، مع إمكانية تعديل 20 كلمة.

تُنفّذ وحدة F-box تعليمات الفاصلة العائمة بالإضافة إلى تعليمات ضرب الأعداد الصحيحة ذات 32 بت. وهي تحتوي على مسار معالجة رباعي المراحل للفاصلة العائمة وضرب الأعداد الصحيحة، بالإضافة إلى وحدة قسمة للفاصلة العائمة غير مُجزأة.

مراجع

للمزيد من القراءة

  • المجلة التقنية الرقمية: عدد خاص عن أنظمة VAX بمعالجات NVAX الدقيقة . (شركة المعدات الرقمية) 4 (3). صيف 1992. ISSN 0898-901X .  
  • أندرسون، و. (1992). "التحقق المنطقي من تصميم شريحة وحدة المعالجة المركزية NVAX". وقائع المؤتمر الدولي IEEE لعام 1992 حول تصميم الحاسوب: VLSI في الحواسيب والمعالجات . الصفحات 306-309 . ISBN 0-8186-3110-4.
  • بادو، آر دبليو وآخرون (1992). "معالج دقيق VAX ذو مصفوفة متوازية بتردد 100 ميجاهرتز". مجلة IEEE للدوائر المتكاملة ، المجلد 27، العدد 11، الصفحات 1585-1598. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0018-9200 . 
  • فوكس، توماس ف. (1994). "تصميم المعالجات الدقيقة عالية الأداء في شركة ديجيتال". وقائع المؤتمر السنوي الحادي والثلاثين لأتمتة التصميم التابع لجمعية آلات الحوسبة ومعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . الصفحات 586-591 .