Bellmac 32 - Bellmac 32

El Bellmac 32 fue un microprocesador desarrollado por la división de procesadores de Bell Labs en 1980, implementado usando tecnología CMOS y fue el primer microprocesador que podía mover 32 bits en un ciclo de reloj. El microprocesador contenía 150.000 transistores y mejoró la velocidad del diseño CMOS mediante el uso de "circuitos dominó". Fue diseñado con el lenguaje de programación C en mente. Después de su creación, se produjo una versión mejorada llamada Bellmac 32A , luego cancelada junto con su sucesor, el Procesador de conjunto de instrucciones reducido en lenguaje C "Hobbit" (CRISP).

Historia

El procesador Bellmac 32 fue desarrollado por ingenieros de AT&T en tres ubicaciones diferentes de Bell Labs : Indian Hill ( Naperville, Illinois ), Holmdel, Nueva Jersey y Murray Hill, Nueva Jersey .

Como los diseñadores no tenían herramientas de automatización, todos los diseñadores de chips tenían que usar lápices de colores para completar el diseño inicial. Más tarde, Steve Law desarrolló un programa de computadora que ayudó en la digitalización de los diseños iniciales.

El desarrollo del Bellmac 32 produjo una novedosa técnica de diseño de circuitos llamada lógica dominó , considerada un gran avance para la producción del microprocesador. Las pruebas realizadas durante la fabricación indicaron que era posible una frecuencia de reloj incluso superior a la velocidad objetivo de 4 MHz. La implementación de la lógica de control, sin embargo, resultó inesperadamente complicada. Estas complicaciones limitaron la velocidad final, cuando todo el chip estaba terminado y probado, a 2 MHz. El equipo lo consideró un progreso, pero no tan exitoso, ya que no pudo cumplir con los objetivos de diseño iniciales de AT&T.

Las reuniones de seguimiento de diseño dieron como resultado el proyecto Bellmac 32A, como una segunda generación del microprocesador Bellmac. El proyecto volvió a seleccionar la tecnología CMOS y fijó la frecuencia de reloj objetivo en 6,2 MHz. Los ajustes para maximizar el tamaño de los transistores y resistencias y minimizar las interconexiones fueron fundamentales para cumplir con las especificaciones. Los ingenieros colocaron un dibujo de ingeniería de 20 pies por 20 pies del diseño del chip en el piso de una habitación grande. Las pruebas de chips producidos a partir del circuito completo excedieron la velocidad de diseño y alcanzaron frecuencias de reloj de 7,8 MHz e incluso 9 MHz.

Después de la disolución de AT&T, Bell Labs se convirtió en un componente de Western Electric . Con este cambio, el Bellmac 32 pasó a llamarse WE 32000 . Las versiones actualizadas del chip incluían los procesadores WE 32100 y WE 32200 .

Arquitectura

El Bellmac 32 tiene una arquitectura canalizada con una unidad de búsqueda de instrucciones que sirve para controlar el acceso a la memoria principal y una unidad de ejecución que sirve para monitorear el proceso y manipular los datos.

La cola de instrucciones se llena con las instrucciones extraídas de la memoria. La unidad aritmética de direcciones sirve para los cálculos de direcciones.

El hardware Bellmac 32 pudo almacenar todas las instrucciones, datos y registrar contenidos asociados con un proceso durante un cambio de contexto.

Registros

Bellmac 32 tiene un contador de programa y 15 registros de 32 bits de uso general. Tres de estos se utilizan para admitir el sistema operativo y se pueden utilizar cuando el microprocesador está en modo kernel. Tiene otros tres registros que algunas instrucciones utilizan como punteros de pila.

Instrucciones

Este microprocesador tiene 169 instrucciones, las cuales están optimizadas para ejecutar programas escritos en el lenguaje de programación C. En consecuencia, el formato de las cadenas de caracteres se adapta a las especificaciones del lenguaje C, por ejemplo.

Las instrucciones pueden tener hasta tres operandos. El procesador no tiene instrucciones aritméticas decimales o de coma flotante, que luego fueron proporcionadas por coprocesadores.

Memoria

El Bellmac 32 implementa múltiples tipos de direccionamiento de memoria, como lineal, inmediato de 8, 16 o 32 bits, registro, registro indirecto, desplazamiento corto, desplazamiento absoluto e indirecto de 8, 16 o 32 bits.

Uso

Los procesadores WE 32x00 se utilizaron en las computadoras de la serie 3B de AT&T Computer Systems .

Referencias

enlaces externos