R3000 - R3000
| Diseñador | Sistemas informáticos MIPS |
|---|---|
| Bits | 32 bits |
| Diseño | RISC |
El R3000 es un chipset de microprocesador RISC de 32 bits desarrollado por MIPS Computer Systems que implementó la arquitectura de conjunto de instrucciones MIPS I (ISA). Introducido en junio de 1988, fue la segunda implementación de MIPS, sucediendo al R2000 como el microprocesador MIPS insignia. Operaba a 20, 25 y 33,33 MHz.
El conjunto de instrucciones MIPS 1 es pequeño en comparación con los de las arquitecturas contemporáneas 80x86 y 680x0 , codificando solo las operaciones de uso más común y admitiendo pocos modos de direccionamiento . Combinado con su longitud de instrucción fija y solo tres tipos diferentes de formatos de instrucción, esto simplificó la decodificación y el procesamiento de instrucciones . Empleó una canalización de instrucciones de 5 etapas , lo que permitió la ejecución a una velocidad cercana a una instrucción por ciclo, inusual para su época.
Esta generación de MIPS admite hasta cuatro coprocesadores. Además del núcleo de la CPU, el microprocesador R3000 incluye un Procesador de Control (CP), que contiene un Búfer Lookaside de Traducción y una Unidad de Gestión de Memoria . El CP funciona como coprocesador . Además del CP, el R3000 también puede admitir un coprocesador numérico R3010 externo y otros dos coprocesadores externos.
La CPU R3000 no incluye caché de nivel 1 . En cambio, su controlador de caché en chip opera cachés de instrucciones y datos externos de hasta 256 KB cada uno. Puede acceder a ambas cachés durante el mismo ciclo de reloj.
El R3000 tuvo mucho éxito y fue utilizado por muchas empresas en sus estaciones de trabajo y servidores. Usuarios incluidos:
- Computadora ardiente
- Digital Equipment Corporation (DEC) para sus estaciones de trabajo DECstation y servidores de sistemas DEC multiprocesador
- Evans & Sutherland por sus estaciones de trabajo de la serie Vision (ESV)
- Sistemas informáticos MIPS para sus estaciones de trabajo y servidores MIPS RISC / os Unix.
- NEC para sus estaciones de trabajo RISC EWS4800 y servidores UP4800 .
- Computadora principal
- Tecnología piramidal
- Seiko Epson
- Silicon Graphics para sus estaciones de trabajo Professional IRIS, Personal IRIS e Indigo, y los sistemas de visualización multiprocesador Power Series
- Sony para su PlayStation y PlayStation 2 (SCPH-10000 a SCPH-700XX - con frecuencia de 37,5 MHz para su uso como CPU de E / S y a 33,8 MHz para compatibilidad con juegos de PlayStation) consolas de videojuegos y estaciones de trabajo NEWS , así como la Bemani System 573 Unidad recreativa analógica , que se ejecuta en el R3000A.
- Computadoras en tándem para sus servidores tolerantes a fallas NonStop Cyclone / R y CLX / R
- Estaciones de trabajo Whitechapel para su estación de trabajo Hitech-20
- Sonda New Horizons
El R3000 también se utilizó como microprocesador integrado. Cuando los avances en la tecnología lo volvieron obsoleto para los sistemas de alto rendimiento, encontró un uso continuo en diseños de menor costo. Empresas como LSI Logic desarrollaron derivados del R3000 específicamente para sistemas integrados .
El R3000 fue un desarrollo posterior del R2000 con mejoras menores, incluido un TLB más grande y un bus más rápido para los cachés externos. El troquel R3000 contenía 115.000 transistores y medía alrededor de 75.000 mils cuadrados (48 mm 2 ). MIPS era una empresa de semiconductores sin fábrica, por lo que el R3000 fue fabricado por socios de MIPS, incluidos Integrated Device Technology (IDT), LSI Logic , NEC Corporation , Performance Semiconductor y otros. Se fabricó en un proceso de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS) de 1,2 μm con dos niveles de interconexión de aluminio .
Los derivados del R3000 para aplicaciones no integradas incluyen:
- R3000A - Un desarrollo adicional de MIPS introducido en 1989. Operaba a frecuencias de reloj de hasta 40 MHz.
- PR3400: desarrollado por Performance Semiconductor, introducido en mayo de 1991, también hasta 40 MHz. Integró Performance Semiconductor PR3000A y PR3010A en un solo dado.
Los derivados del R3000 para aplicaciones integradas incluyen:
- PR31700: un microcontrolador de 75 MHz de Philips Semiconductors . Fabricado en un proceso de 0,35 μm, entregado en un LQFP de 208 pines, funcionaba a 3,3 V y disipaba solo 0,35 W.
- RISController: una familia de microcontroladores de gama baja de IDT. Los modelos incluyen R3041, R3051, R3052, R3071 y R3081.
- TX3900: un microcontrolador de Toshiba.
- Mangosta-V - Un resistentes a la radiación y se expandió 10-15 MHz CPU para su uso en la nave espacial, que todavía está en uso hoy en día en aplicaciones tales como la NASA 's New Horizons sonda espacial.
Referencias
Otras lecturas
- Rowen, Chris; Johnson, Mark; Ries, Paul (junio de 1988). "El coprocesador de punto flotante MIPS R3010". IEEE Micro . 8 (3): 53–62. doi : 10.1109 / 40.540 . S2CID 12859181 .