NEC V20 - NEC V20

KL NEC V20.jpg
NEC V20 (µPD70108), 8 МГц
Общая информация
ЗапущенМарт 1984 г. [1]
Общий производитель (и)
Спектакль
Ширина данных16 бит
Физические характеристики
Транзисторы
  • 63000
Ядра
  • 1
Сопроцессор
  • Intel 8087
  • NEC μPD72091

В NEC V20 был микропроцессор сделан NEC. Это был как контактный, так и объектный код, совместимый с Intel 8088, с Набор инструкций аналогично тому из Intel 80188 с некоторыми расширениями.[2] V20 был представлен в марте 1984 года.[1][2]

Функции

Кристалл V20 составлял 63000 транзисторы, что более чем вдвое превышает 29000 процессоров 8088.[1] Чип был разработан для часов рабочий цикл 50% по сравнению с рабочим циклом 33%, используемым 8088.[3] Внутренние различия означают, что V20 обычно может выполнить больше инструкций за заданное время, чем Intel 8088, работающий с той же частотой.[2]

V20 был изготовлен по 2-микронной КМОП-технологии.[4][3] Были доступны ранние версии, которые работали со скоростью 5, 8 и 10.МГц.[5]:2 В 1990 году в результате модернизации производственного процесса были созданы модели V20H и V20HL с улучшенными характеристиками и пониженным энергопотреблением.[4] В более поздних версиях добавлены частоты 12 и 16 МГц. V20HL также были полностью статичными, что позволяло останавливать их часы.

V20 был описан как внутренний 16-битный. Он использовал 8-битную внешнюю шину данных, которая мультиплексировалась на те же контакты, что и младший байт адресной шины. Его адресная шина шириной 20 бит была способна адресовать 1 МБ.

Сообщается, что V20 совместим с сопроцессором Intel 8087 Floating Point Unit (FPU).[6] NEC также произвела собственный FPU, μPD72091.

V30, почти идентичный CPU с 16-битной внешней шиной данных, дебютировал 1 марта 1984 года.[7][4] Это был контактный и объектный код, совместимый с Intel 8086.

Расширения ISA

Sony CXQ70108D 8 МГц

V20 Архитектура набора команд (ISA) включает в себя несколько инструкций, которые не выполняются 8088. Они включают инструкции для обработки битов, упакованных операций BCD, умножения и деления. Они также включали новые инструкции реального режима от Intel 80286.[8]

В ADD4S, SUB4S, и CMP4S инструкции умели складывать, вычитать и сравнивать огромные упакованные двоично-десятичный числа, хранящиеся в памяти. инструкции ROL4 и ROR4 повернуть четырехбитный грызет. Другая семья состояла из ТЕСТ1, SET1, CLR1, и НЕ1 инструкции, которые проверяют, устанавливают, очищают и инвертируют отдельные биты своих операндов, но гораздо менее эффективны, чем более поздние i80386 эквиваленты BT, BTS, БТР, и BTC; и их кодировки несовместимы. Существовали две инструкции для извлечения и вставки битовых полей произвольной длины (EXT, INS). И, наконец, было два дополнительных префикса повтора, REPC и REPNC, который изменил исходный REPE и REPNE инструкций и разрешил сканирование строки байтов или слов (с инструкциями SCAS и CMPS) в то время как условие «меньше или меньше» оставалось верным.[9]

V20 предлагает режим, позволяющий имитировать Intel 8080 ЦПУ. А BRKEM Выдается инструкция для запуска эмуляции 8080. Операнд инструкции указывает номер прерывания, вектор которого содержит сегмент: смещение, с которого должна начаться эмуляция. В конце RETEM инструкция оформляется кодом 8080. Одна из не часто используемых функций - это ЗВОНИТЕ (call native), который выдает вызов прерывания типа 8086, который включает код x86 (который возвращается с использованием IRET) для подмешивания с кодом 8080.

Другой поддерживаемый режим позволил процессору перейти в состояние энергосбережения через HALT инструкция.[5][6]

Иск

В 1982 году Intel подала в суд на NEC по поводу μPD8086 и μPD8088 последней. Этот иск был урегулирован во внесудебном порядке, и NEC согласилась лицензировать разработки у Intel.[10]

В конце 1984 года Intel снова подала иск против NEC, утверждая, что микрокод в V20 и V30 нарушает ее патенты на процессоры 8088 и 8086.[11] Инженер-программист NEC Хироаки Канеко изучил как аппаратное обеспечение процессоров Intel, так и оригинальный микрокод Intel,

В своем постановлении суд постановил, что микрокод в контрольном хранилище представляет собой компьютерную программу и поэтому защищен авторским правом.[12] Они также обнаружили, что Intel лишилась своих авторских прав, не позаботившись о том, чтобы все микросхемы из вторых источников были маркированы надлежащим образом. Суд также постановил, что NEC не просто копировала микрокод Intel, и что микрокод в V20 и V30 достаточно отличался от Intel, чтобы не нарушать патенты Intel.

Это постановление установило законность реверс-инжиниринга.[нужна цитата ]

Варианты и преемники

V20 на материнской плате
NEC V30 (μPD70116), 10 МГц
NEC V40 (μPD70208)
NEC V53A (µPD70236A)
Товар:Часть №:Подробности:
NEC V30μPD70116По сути, NEC V20 с 16-битной внешней шиной данных, V30 был совместим по выводам с Intel 8086. V30 был заводской модернизацией 8086, использовавшегося в ГТД-5 EAX Коммутатор центрального офиса класса 5. Он также использовался в Псион, серия 3, то NEC PC-9801 ВМ, Olivetti PCS86, Olivetti PC1, Прикладная инженерия Карта "PC Transporter" для Яблоко II серии компьютеров, а также в различных игровых автоматах (в частности, произведенных Ирем ) в конце 1980-х гг. Спустя годы версия с низким напряжением была использована в Bandai портативный WonderSwan игровая консоль.
NEC V20HLмкПД70108НВысокоскоростная (до 16 МГц) маломощная версия V20.
NEC V30HLмкПД70116НВысокоскоростная (до 16 МГц) маломощная версия V30.
NEC V25µPD70320А микроконтроллер версия NEC V20.
NEC V25HSμPD79011Версия V25 с RX116 RTOS во внутреннем ПЗУ.
NEC V25 +μPD70325Скоростная версия V25.
NEC V33Версия V30 с отдельными адресными шинами и шинами данных и декодирование инструкций которой выполняется с помощью аппаратной логики, а не микропрограммного хранилища управления. Пропускная способность вдвое выше, чем у V30 при той же тактовой частоте. V33 имеет производительность, эквивалентную Intel 80286. Адресное пространство памяти увеличено до 16 МБ. Две дополнительные инструкции, BRKXA и RETXA, поддерживают расширенный режим адресации. Эмуляция 8080 не поддерживается.
NEC V33AμPD70136AОтличается от V33 тем, что имеет номера векторов прерываний, совместимые с процессорами Intel 80X86.
NEC V35мкПД70330Версия микроконтроллера NEC V30.
NEC V35HSμPD79021Версия V35 с RX116 RTOS во внутреннем ПЗУ.
NEC V35 +μPD70335Скоростная версия V35.
NEC V40мкПД70208Встроенная версия V20, интегрированная Intel-совместимая 8251 USART, 8253 программируемый интервальный таймер, и 8255 интерфейс параллельного порта. Используется в Olivetti PC1 и Digisystems Jetta XD.
NEC V40HLмкПД70208НВысокоскоростная низковольтная версия V40.
NEC V50μPD70216Встроенная версия V30. Это главный процессор в Корг М1.[13]
NEC V50HLмкПД70216НВысокоскоростная низковольтная версия V50.
NEC V41μPD70270Интегрирует ядро ​​V30HL и PC-XT периферийные устройства: 8255 интерфейс параллельного порта, 8254 программируемый интервальный таймер, 8259 ПИК, 8237 Контроллер DMA и 8042 контроллер клавиатуры. Также интегрирован полный контроллер DRAM. Был использован в Olivetti Quaderno XT-20.
NEC V51мкПД70280Интегрирует ядро ​​V30HL и PC-XT периферийные устройства: 8255 интерфейс параллельного порта, 8254 программируемый интервальный таймер, 8259 ПИК, 8237 Контроллер DMA и 8042 контроллер клавиатуры. Также интегрирован полный контроллер DRAM. Был использован в Olivetti Quaderno XT-20.
NEC V53μPD70236Интегрирует ядро ​​V33 с 4-канальным DMA (μPD71087 / i8237), UART (μPD71051 / i8251), тремя таймерами / счетчиками (μPD71054 /i8254 ) и контроллер прерываний (μPD71059 /i8259 ).
NEC V53AμPD70236AИнтегрирует некоторые периферийные устройства с ядром V33A.
NEC V55PIμPD70433
Vadem VG230Платформа ПК с одним чипом.[14] VG230 содержит процессор NEC V30HL с тактовой частотой 16 МГц и базовую логику, совместимую с IBM PC / XT, ЖК-контроллер (CGA / AT и T640x400) с поддержкой сенсорной панели, матричный сканер клавиатуры, двойной PCMCIA 2.1 контроллер карты, EMS 4.0 аппаратная поддержка до 64 МБ, а также встроенный таймер, контроллеры PIC, DMA, UART и RTC. Он использовался в HP OmniGo 100, 120 и IBM Саймон.[15]
Vadem VG330Преемник VG230, он содержал процессор NEC V30MX с тактовой частотой 32 МГц и базовую логику, совместимую с IBM PC / AT с двумя PIC, ЖК-контроллер (640x480), матричный сканер клавиатуры, Карта ПК Контроллер ExCA 2.1 и порт SIR.
NEC V60Начиная с процессора V60, NEC отошла от архитектуры x86.
  • Die фотографии

  • NEC V30

  • NEC V50

  • NEC V53

Смотрите также

  • NEC RX116, преданный ITRON 16-битная ОСРВ на базе -1
  • NEC μPD9002, процессор, совместимый с Z80 и x86

Рекомендации

  1. ^ а б c «8088 и V20». Руководство по процессору X86. 17 ноября 2018.
  2. ^ а б c Швец, Геннадий. "Семейство процессоров NEC V20". CPU-мир.
  3. ^ а б Дэвис, Стивен Р. (24 декабря 1985 г.). «Турбонаддув вашего ПК с помощью серии V». Журнал ПК. С. 181–186.
  4. ^ а б c «1983 年 - 16bit マ イ ク ロ プ サ ッ サ V30 の 開 発 (NEC)» [1983 - Разработка 16-разрядного микропроцессора V30 (NEC)] (на японском языке). 23 октября 2010 г. Архивировано с оригинал 13 июля 2019 г.. Получено 14 июля 2020.
  5. ^ а б µPD70108 - 16- / 8-разрядный микропроцессор V20 ™ (PDF). NEC. Июнь 1994 г.
  6. ^ а б Махони, Боб (16 октября 1985 г.). «Вывод файла: NECV20B.ALL, содержащегося в архиве: NEC-V20.ZIP». Уголок программиста.
  7. ^ "Nec V30 D70116C-10". РУКОВОДСТВО ПО X86 CPUS. 15 июля 2020.
  8. ^ Хаммел, Роберт Л. (14 июня 1988 г.). «Репетитор ПК - микшерные процессоры». Журнал ПК. С. 377, 378.
  9. ^ «Руководство пользователя NEC, 16-битные микропроцессоры V Series ™, 16- / 8- и 16-битные микропроцессоры, инструкция» (PDF). Сентябрь 2000 г.. Получено 2014-11-25.
  10. ^ Лемос, Роберт (8 июня 1998 г.). «Дело NEC открыло рынок для клонирования». ZDNet.
  11. ^ Паркер, Рэйчел (13 февраля 1989 г.). «Судья объявляет микрокод охраняемым авторским правом». InfoWorld. п. 8.
  12. ^ Контрерас, Хорхе; Хэндли, Лаура; Ян, Терренс (март – май 1990 г.). «NEC против INTEL: НОВЫЕ ОСНОВЫ В ЗАКОНЕ АВТОРСКОГО ПРАВА» (PDF). Гарвардский журнал права и технологий. 3: 209–222.
  13. ^ Korg M1 Сервисное руководство
  14. ^ Руководство разработчика Vadem VG230
  15. ^ IBM Саймон. Первый смартфон в мире. Что внутри. Блог IBM на русском языке на Habrahabr.ru

дальнейшее чтение

внешняя ссылка