ر3000
| مصمم | أنظمة كمبيوتر MIPS |
|---|---|
| أجزاء | 32 بت |
| تصميم | ريسك |
R3000 عبارة عن مجموعة شرائح معالجات دقيقة RISC ذات 32 بت طورتها شركة MIPS Computer Systems والتي طبقت بنية مجموعة التعليمات MIPS I (ISA). تم تقديمها في يونيو 1988، وكانت ثاني تنفيذ لـ MIPS، خلفًا لـ R2000 كمعالج دقيق رائد لـ MIPS. كانت تعمل بترددات 20 و25 و33.33 ميجاهرتز.
إن مجموعة تعليمات MIPS 1 صغيرة مقارنة بتلك الموجودة في معماريات 80x86 و 680x0 المعاصرة ، حيث تقوم بتشفير العمليات الأكثر استخدامًا فقط وتدعم أوضاع عنونة قليلة . بالإضافة إلى طول التعليمات الثابت وثلاثة أنواع مختلفة فقط من تنسيقات التعليمات، فقد عملت هذه التقنية على تبسيط فك تشفير التعليمات ومعالجتها. كما أنها تستخدم خط أنابيب تعليمات مكون من 5 مراحل ، مما يتيح التنفيذ بمعدل يقترب من تعليمة واحدة لكل دورة، وهو أمر غير معتاد في ذلك الوقت.
يدعم هذا الجيل من MIPS ما يصل إلى أربعة معالجات مساعدة. بالإضافة إلى نواة وحدة المعالجة المركزية، يتضمن المعالج الدقيق R3000 معالج تحكم (CP)، والذي يحتوي على مخزن ترجمة جانبي ووحدة إدارة ذاكرة . [1] يعمل CP كمعالج مساعد . بالإضافة إلى CP، يمكن لـ R3000 أيضًا دعم معالج مساعد رقمي خارجي R3010، [2] إلى جانب معالجين مساعدين خارجيين آخرين.
لا يتضمن معالج R3000 ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى 1. وبدلاً من ذلك، يعمل متحكم ذاكرة التخزين المؤقت على الشريحة على تشغيل ذاكرة تخزين مؤقتة خارجية للبيانات والتعليمات تصل إلى 256 كيلوبايت لكل منها. ويمكنه الوصول إلى كلتا الذاكرتين المؤقتتين أثناء نفس دورة الساعة.
حقق جهاز R3000 نجاحًا كبيرًا واستخدمته العديد من الشركات في محطات العمل والخوادم الخاصة بها. ومن بين المستخدمين:
- كمبيوتر متحمس
- Atari COJAG (نسخة معدلة من Atari Jaguar لأنظمة الأركيد).
- شركة Digital Equipment Corporation (DEC) لمحطات العمل DECstation وخوادم DECsystem متعددة المعالجات .
- إيفانز وسوذرلاند لسلسلة محطات العمل Vision (ESV) الخاصة بهم.
- LSI Logic لمعالج CW4003 RISC ونظام DCAM-101 على الشريحة. [3]
- شركة MIPS Computer Systems لمحطات العمل وخوادم Unix MIPS RISC/os الخاصة بها .
- NEC لمحطات العمل RISC EWS4800 وخوادم UP4800.
- الكمبيوتر الرئيسي
- تكنولوجيا الهرم
- سيكو إبسون
- Silicon Graphics لمحطات العمل Professional IRIS وPersonal IRIS و Indigo ، وأنظمة التصور متعددة المعالجات Power Series.
- تنتج شركة Sony وحدات تحكم ألعاب الفيديو PlayStation و PlayStation 2 (SCPH-10000 إلى SCPH-700XX - بسرعة 37.5 ميجا هرتز للاستخدام كوحدة معالجة مركزية للإدخال والإخراج وبسرعة 33.8 ميجا هرتز للتوافق مع ألعاب PlayStation)، ومحطات عمل NEWS ، بالإضافة إلى وحدة الأركيد التناظرية Bemani System 573 ، التي تعمل على R3000A.
- شركة Tandem Computers لخوادمها المقاومة للأخطاء NonStop Cyclone/R وCLX/R.
- محطات عمل وايت تشابل لمحطة العمل Hitech-20 الخاصة بهم.
- مسبار نيو هورايزونز [4] [5] [6]
كان R3000 بمثابة تطوير إضافي لـ R2000 مع تحسينات طفيفة بما في ذلك TLB أكبر وحافلة أسرع إلى ذاكرة التخزين المؤقت الخارجية. احتوت شريحة R3000 على 115000 ترانزستور وبلغت مساحتها حوالي 75000 مليمتر مربع (48 مم 2 ). [7] كانت MIPS شركة أشباه موصلات بدون مصنع ، لذلك تم تصنيع R3000 من قبل شركاء MIPS بما في ذلك Integrated Device Technology (IDT) و LSI Logic و NEC Corporation وPerformance Semiconductor وغيرها. تم تصنيعه في عملية شبه موصلة معدنية أكسيدية تكميلية 1.2 ميكرومتر [1] بمستويين من التوصيلات الألومنيوم .
كما تم استخدام R3000 كمعالج دقيق مدمج. وعندما جعلته التطورات التكنولوجية قديمًا بالنسبة للأنظمة عالية الأداء، استمر استخدامه في التصميمات الأقل تكلفة. طورت شركات مثل LSI Logic و Integrated Device Technology مشتقات من R3000 خصيصًا للأنظمة المدمجة .
تتضمن مشتقات R3000 للتطبيقات غير المضمنة ما يلي:
- R3000A - وهو تطوير آخر من قبل شركة MIPS تم تقديمه في عام 1989. وكان يعمل بترددات ساعة تصل إلى 40 ميجا هرتز.
- PR3400 - تم تطويره بواسطة Performance Semiconductor، وتم طرحه في مايو 1991، أيضًا بتردد يصل إلى 40 ميجاهرتز. وقد تم دمج Performance Semiconductor PR3000A وPR3010A على شريحة واحدة.
تتضمن مشتقات R3000 للتطبيقات المضمنة ما يلي:
- CW4003، DCAM-101 - تم تصميم نواة CW4003 لتطبيقات الكاميرات الرقمية، حيث تتميز بوحدة "إضافة مضاعفة" (MABO) لتسريع العمليات الحسابية الصحيحة ووحدة تسريع معالجة البكسل (PPA) التي يمكن الوصول إليها عبر واجهة المعالج المساعد 2. يجمع DCAM-101 بين نواة CW4003 ووحدات متصلة بمستشعر الكاميرا والشاشة والتخزين والأجهزة الطرفية الأخرى، كما تتضمن وحدة ضغط/فك ضغط JPEG. [3]
- PR31500، PR31700 - معالجات دقيقة من Philips Semiconductors تستخدم في مجموعة أجهزة الكمبيوتر المحمولة Philips Velo . تم تصنيع PR31700 بتردد 75 ميجاهرتز في عملية 350 نانومتر، وتم تسليمها في LQFP مكون من 208 دبابيس، وتم تشغيلها عند 3.3 فولت وتبدد 350 ميلي واط فقط. [ بحاجة لمصدر ]
- RISController - مجموعة من المعالجات الدقيقة المضمنة من IDT. تضمنت النماذج R3041 وR3051 وR3052 وR3071 وR3081. تضمنت جميع النماذج ذاكرة تخزين مؤقتة متكاملة من المستوى الأول. تضمنت النماذج الأعلى مستوى ذاكرة تخزين مؤقتة أكبر ووحدات ذاكرة عشوائية ووحدات نقطة عائمة اختيارية. تنافست مع Intel i960 و AMD 29000 .
- TX3900 - متحكم دقيق من شركة Toshiba.
- Mongoose-V - وحدة معالجة مركزية 10–15 ميجا هرتز معززة وموسعة ضد الإشعاع للاستخدام في المركبات الفضائية، ولا تزال قيد الاستخدام اليوم في تطبيقات مثل مسبار الفضاء نيو هورايزونز التابع لوكالة ناسا .
مراجع
- ^ أب جوريج شيلك. بوروت روبيتش؛ ثيو أنجيرر (1999). بنية المعالج: من تدفق البيانات إلى Superscalar وما بعده. سبرينغر-فيرلاغ برلين هايدلبرغ. ص. 38. ردمك 978-3-540-64798-0.
- ^ روين، كريس؛ جونسون، مارك؛ ريس، بول (يونيو 1988). "معالج النقطة العائمة MIPS R3010". IEEE Micro . 8 (3). معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات: 53-62. doi :10.1109/40.540. ISSN 0272-1732. S2CID 12859181. تم الاسترجاع في 24 أبريل 2022 .
- ^ ab Archide, Reynaldo (مارس 1998). "وحدة معالجة مركزية مرنة للكاميرات الرقمية". Byte . ص 49-50 . تم الاسترجاع في 17 أغسطس 2023 .
- ^ شارما، آشيش (21 يوليو 2015). "وحدة المعالجة المركزية الأصلية لجهاز بلاي ستيشن تعمل على تشغيل آفاق جديدة". Fossbytes .
- ^ تومسون، إيان (14 يناير 2015). "مسبار البلوتونيوم الذي يعمل بمعالج بلاي ستيشن يعد صور بلوتو". السجل .
- ^ دوكريل، بيتر (17 يوليو 2015). "مسبار نيو هورايزون التابع لناسا يصل إلى بلوتو باستخدام وحدة معالجة مركزية لجهاز بلاي ستيشن بدلًا من دماغ". تنبيه علمي .
- ^ مايكل سلاتر، محرر (1992). دليل المعالجات الدقيقة RISC. أكاديميك بريس، ص 129. رقم ISBN 978-0-12-649140-1.
- "ميبس تكنولوجيز R3000"
قراءة إضافية
- روين، كريس؛ جونسون، مارك؛ ريس، بول (يونيو 1988). "معالج النقطة العائمة MIPS R3010". IEEE Micro . 8 (3): 53–62. doi :10.1109/40.540. S2CID 12859181.
