4600 راند

المعالج R4600 ، المسمى "أوريون"، هو معالج دقيق 64 بت طورته شركة Quantum Effect Design (QED) ويعتمد على بنية مجموعة تعليمات MIPS III . ولأن QED كانت شركة تصميم لا تقوم بتصنيع أو بيع تصاميمها، فقد تم ترخيص R4600 أولاً لشركة Integrated Device Technology (IDT)، ثم لشركة Toshiba ، ثم لشركة NKK . قامت هذه الشركات بتصنيع المعالج وتسويقه. صُمم R4600 ليكون مناسبًا لمحطات العمل منخفضة التكلفة أو كمعالج دقيق مضمن عالي الأداء. من بين مستخدميه شركة Silicon Graphics, Inc. (SGI) لمحطة عمل Indy، وشركة DeskStation Technology لمحطات عمل Windows NT . كان لـ R4600 دورٌ محوري في نجاح Indy من خلال توفير أداء جيد في معالجة الأعداد الصحيحة بسعر تنافسي. أما في الأنظمة المضمنة، فقد كان من أبرز مستخدميه شركة Cisco Systems في أجهزة توجيه الشبكة، وشركة Canon في الطابعات.

كانت شركة IDT أول شركة تقوم بتصنيع وشحن معالج R4600. أنتجت IDT أول شريحة سيليكون في أغسطس 1993. وكانت أول شريحة تعمل بتردد 100  ميجاهرتز، وقد أُعلن عنها في أكتوبر 1993. وفي مارس 1994 ، أعلنت IDT في معرض CeBIT  عن شريحة تعمل بتردد 133 ميجاهرتز. تم تصنيع كلتا الشريحتين بتقنية  CMOS بدقة 0.65 ميكرومتر، وتتطلبان  مصدر طاقة 5 فولت. أعلنت شركة NKK عن نسختها من معالج R4600، وهي NR4600، في منتصف عام 1994. وكانت أول  شريحة NR4600 تعمل بتردد 100 ميجاهرتز، وتم تصنيعها بتقنية 0.5  ميكرومتر، وتستخدم  مصدر طاقة 3.3 فولت.

يُعدّ المعالج R4600 معالجًا قياسيًا ، يُصدر تعليمة واحدة كحد أقصى في كل دورة إلى وحدة معالجة الأعداد الصحيحة أو وحدة الفاصلة العائمة (FPU). ولتوفير مساحة الشريحة وبالتالي التكلفة، فإن وحدة الفاصلة العائمة في المعالج R4600 غير مُصممة بتقنية خط الأنابيب في أغلب الأحيان، مما يُحدّ بشكل كبير من أدائها في معالجة الأعداد العشرية.

تتميز معظم تعليمات الأعداد الصحيحة بزمن استجابة وإنتاجية دورة واحدة، بينما تتميز عمليات جمع الأعداد العشرية أحادية وثنائية الدقة بزمن استجابة وإنتاجية أربع دورات. تُجرى عمليات ضرب وقسمة الأعداد الصحيحة والعشرية باستخدام وحدة الفاصلة العائمة. ^{[ 1 ]} تُنفذ عمليات الضرب بتقنية التجزئة الجزئية، حيث يبلغ زمن الاستجابة ثماني دورات والإنتاجية ست دورات لكل من عمليات 32 بت و64 بت. أما عمليات القسمة، فيبلغ زمن الاستجابة والإنتاجية 32 دورة للأعداد الصحيحة 32 بت/الأعداد العشرية أحادية الدقة، و61 دورة للأعداد الصحيحة 64 بت/الأعداد العشرية ثنائية الدقة. وتتميز عمليات حساب الجذر التربيعي بزمن استجابة وإنتاجية أقل بدورة واحدة من تعليمات القسمة المقارنة.

يحتوي المعالج R4600 على ذاكرة تخزين مؤقتة  ثنائية الاتجاه بسعة 16 كيلوبايت للتعليمات والبيانات. يدعم المعالج ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني، إلا أنه لا يوفر المنطق اللازم للتحكم بها، مما يستلزم وجود منطق خارجي (مُقدم مثلاً من مجموعة الشرائح). تقع ذاكرة التخزين المؤقتة على ناقل SysAD (بيانات عنوان النظام) بعرض 64 بت، والذي يمكنه العمل بترددات ساعة تصل إلى 150 ميجاهرتز لعرض نطاق ترددي أقصى يبلغ 600 ميجابايت/ثانية، ^{[ 2 ]} وهو جزء من الواجهة الخارجية للمعالج R4600. يحتاج المعالج R4600 إلى ثلاث إشارات ساعة لتوليد ساعات داخلية مختلفة. لا يدعم المعالج المعالجة المتعددة .  

قدمت شركة SGI تصميمًا مرجعيًا على شكل وحدة UltraP، موجهة لمصنعي المعدات الأصلية ، تسمح لمعالجات R4600 وR4400 بالعمل في أنظمة مصممة لمعالج Pentium من Intel ، وذلك باستخدام منطق ترجمة ناقل البيانات. وكما أُعلن في البداية، احتوت الوحدة على معالجات Pentium وR4600، حيث استُخدم معالج Pentium للتهيئة والتشغيل إلى نظام DOS، ثم تم اختيار إما Pentium أو R4600 لتشغيل نظام التشغيل. وكان من المقرر أن توفر الإصدارات اللاحقة إمكانية التبديل بين أنظمة التشغيل التي تعمل في وقت واحد. ^{[ 3 ]}

كان المعالج R4650 مشتقًا من المعالج R4600 الذي أُعلن عنه في 19 أكتوبر 1994. وقد احتوى على تعليمات مُخصصة لتحسين أداء تطبيقات معالجة الإشارات الرقمية (DSP) ذات النقطة الثابتة . وفي 27 نوفمبر 1995، أُعلن عن نسخة أقل تكلفة من المعالج R4650، وهي R4640، والتي تميزت بواجهة خارجية 32 بت بدلًا من 64 بت. وفي 16 سبتمبر 1997، طُرحت نسختان من كلا المعالجين الدقيقين بتردد 150 و180 ميجاهرتز. وبكميات تصل إلى 10000 وحدة، بلغ سعر معالج R4640 بتردد 150 ميجاهرتز 30 دولارًا أمريكيًا، بينما بلغ سعر معالج R4650 بتردد 180 ميجاهرتز 39 دولارًا أمريكيًا. أما معالج R4650 بتردد 150 ميجاهرتز، فقد بلغ سعره 60 دولارًا أمريكيًا، بينما بلغ سعر معالج R4650 بتردد 180 ميجاهرتز 74 دولارًا أمريكيًا. كما توفر المعالج R4650 بتردد 133 و167 ميجاهرتز.    

استُخدمت هذه الإصدارات من معالج R4600 في بعض ألعاب الأركيد التي أنتجتها شركة نامكو (على سبيل المثال، لعبة Time Crisis II التي تعمل على نظام System 23 من نامكو ). واستخدمت شركة WebTV Networks معالج R4640 في أجهزة WebTV الطرفية الخفيفة خلال السنتين الأوليين من عمرها. واستُخدمت وحدات المعالجة المركزية R4640 المصنعة من قبل شركة IDT في أجهزة WebTV Classic الأصلية التي أنتجتها شركتا سوني وفيليبس ماجنافوكس عام 1996، بالإضافة إلى معظم أجهزة WebTV Plus قبل أن تتحول WebTV Networks إلى معالجات RM5230 في أواخر عام 1998 تقريبًا. وفي نفس الفترة تقريبًا، بدأت شركة NKK أيضًا بتصنيع أجهزة Classic بمعالجات R4640 بدلًا من IDT.

المعالج R4700، المسمى أيضًا "أوريون"، هو نسخة مشتقة من المعالج R4600، تم تطويره بتقنية  CMOS 0.5 ميكرومتر. كان R4700 متوفرًا  بترددات 100، 133، 150، 175، و200 ميجاهرتز. يتميز R4700 بوحدة معالجة فاصلة محسّنة قادرة على إجراء عملية ضرب واحدة بدقة أحادية وعملية جمع واحدة كل أربع دورات ساعة. يتميز RV4700 بجهد تغذية منخفض يبلغ 3.3  فولت بدلًا من 5.0  فولت.

• "شركة IDT تطلق جهاز Orion R4600". (25 أكتوبر 1993). أخبار إلكترونية .
• "شركة IDT ترفع تردد معالج Orion إلى 133 ميجاهرتز؛ وتضع خططًا للعمل بجهد 3.3 فولت". (21 مارس 1994). أخبار إلكترونية .
• ديتار، جيم (31 أكتوبر 1994). "شركة IDT تطلق إصدارات جديدة من معالجات Orion MPU" . أخبار إلكترونية .
• غويناب، لينلي (22 يناير 1996). "معالج R5000 يحسن أداء الفاصلة العائمة لمعالجات MIPS متوسطة المدى". تقرير المعالجات الدقيقة .

• "شركة IDT تطرح معالج R4600 لسوق المستهلكين". (14 نوفمبر 1994). تقرير المعالجات الدقيقة .
• غويناب، لينلي (18 نوفمبر 1992). "شريحة MIPS الجديدة تستهدف أجهزة ويندوز NT". تقرير المعالجات الدقيقة .
• هالفيل، توم ر. (ديسمبر 1993). "رقائق RISC جديدة لنظام التشغيل Windows NT". مجلة بايت .