Bellmac 32 - Bellmac 32

В Bellmac 32 был микропроцессор разработан Bell Labs ' деление процессора в 1980 г. реализовано с использованием CMOS технологии и был первым микропроцессором, который мог перемещать 32 бита за один такт. Микропроцессор содержал 150 000 транзисторов и увеличивал скорость до CMOS проектирование с использованием «схем домино». Он был разработан с Язык программирования C в уме. После его создания была произведена улучшенная версия под названием Bellmac 32A, тогда отменен вместе со своим преемником, "Хоббит" Процессор с сокращенным набором команд на языке C.

История

Процессор Bellmac 32 был разработан инженерами AT&T в трех разных Bell Labs локации, Индиан-Хилл (Нейпервилл, Иллинойс ), Холмдел, Нью-Джерси и Мюррей Хилл, Нью-Джерси.

Поскольку у разработчиков не было инструментов автоматизации, каждый разработчик микросхем должен был использовать цветные карандаши для завершения первоначального дизайна. Позже Стив Лоу разработал компьютерную программу, которая помогла оцифровывать первоначальные проекты.

При разработке Bellmac 32 был разработан новый метод проектирования схем, названный логика домино, считается прорывом в производстве микропроцессоров. Испытания, проведенные во время производства, показали, что тактовая частота может быть даже выше целевой скорости 4 МГц. Однако реализация управляющей логики оказалась неожиданно сложной. Эти сложности ограничили конечную скорость, когда весь чип был закончен и протестирован, до 2 МГц. Команда посчитала это прогрессом, но не таким успешным, поскольку он не смог достичь первоначальных целей разработки AT&T.

Последующие встречи по проектированию привели к созданию проекта Bellmac 32A как второго поколения микропроцессора Bellmac. Проект снова выбран CMOS технологии и установили целевую тактовую частоту на уровне 6,2 МГц. Корректировки, направленные на увеличение размеров транзисторов и резисторов и минимизацию межсоединений, были основополагающими для соответствия спецификациям. Инженеры разместили инженерный чертеж схемы расположения микросхем размером 20 на 20 футов на полу большой комнаты.[1] Тестирование микросхем, изготовленных по собранной схеме, превысило проектную скорость и достигло тактовых частот 7,8 МГц, а то и 9 МГц.[2]

После распада AT&T Bell Labs стала частью Western Electric. С этим изменением Bellmac 32 был переименован в WE 32000. Обновленные версии чипа включали процессоры WE 32100 и WE 32200.

Архитектура

Bellmac 32 имеет конвейерная архитектура с блоком выборки инструкций, который служит для управления доступом к основной памяти, и исполнительным блоком, который служит для мониторинга процесса и управления данными.

Очередь команд заполняется командами, извлеченными из памяти. Адресный арифметический блок служит для вычисления адреса.

Аппаратное обеспечение Bellmac 32 могло хранить все инструкции, данные и содержимое регистров, связанных с процессом во время переключения контекста.

Регистры

Bellmac 32 имеет счетчик программ и 15 32-битных регистров общего назначения. Три из них используются для поддержки операционной системы и могут использоваться, когда микропроцессор находится в режиме ядра. У него есть три других регистра, которые используются некоторыми инструкциями как указатели стека.

инструкции

Этот микропроцессор имеет 169 инструкций, которые оптимизированы для выполнения программ, написанных на языке программирования C. Соответственно, формат символьных строк адаптирован, например, к спецификациям языка C.

Инструкции могут иметь до трех операндов. В процессоре нет команд с плавающей запятой и десятичных арифметических операций, которые позже были предоставлены сопроцессорами.

объем памяти

Bellmac 32 реализует несколько типов адресации памяти, такие как линейная, немедленная 8, 16 или 32 бит, регистрация, косвенный регистр, короткий сдвиг, абсолютное и косвенное смещение 8, 16 или 32 бита.

Рекомендации

  1. ^ http://greg.org/archive/2011/12/09/on_the_bellmac-32_and_perhaps_the_worlds_largest_plotter_pen_drawing.html
  2. ^ http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/First-Hand:The_AT%26T_BELLMAC-32_Microprocessor_Development

внешняя ссылка