Motorola 88000 - Motorola 88000

M88000
ДизайнерMotorola
Биты32-битный
Введено1988
дизайнRISC
ТипЗарегистрироваться-Зарегистрироваться
КодированиеИсправлена
РазветвлениеСравните и разделите
Порядок байтовБи
РасширенияГрафические инструкции (только 88110)
ОткрытоНет
Регистры
Общее назначение32 32-бит
Плавающая точка32 80-бит (только 88110)

В 88000 (m88k для краткости) это RISC архитектура набора команд (ISA) разработано Motorola в течение 1980-х гг. В MC88100 появился на рынке в 1988 году, примерно через два года после конкурирующих SPARC и MIPS. Из-за позднего запуска и значительных задержек с выпуском второго поколения MC88110, m88k добился очень ограниченного успеха за пределами МВМЭ платформы и среды встроенных контроллеров. Когда Motorola присоединилась к AIM альянс в 1991 году для разработки PowerPC, дальнейшее развитие 88000 закончилось.

История

Первоначально назывался 78000 как дань уважения их успешному 68000 серия, дизайн прошел извилистый путь развития, включая изменение номера, прежде чем, наконец, появился в апреле 1988 года.

Первоначальная версия, MC88100, обычно требовала отдельного MMU, MC88200. MC88200 добавил как MMU, так и кеши данных и инструкций. К этому времени большинство процессоров имели встроенный MMU, в том числе собственный Motorola. 68030, и возврат к отдельной микросхеме MMU был шагом назад. MC88100 / MC88200 мало использовались.

Следующая версия, объединяющая ЦП и MMU, была запланирована как MC88110. В конце 1980-х несколько компаний активно изучали серию 88000 для будущего использования, в том числе Следующий, Компьютер Apple и Аполлон Компьютер, но все отказались от дизайна к тому времени, когда 88110 наконец стал доступен в 1990 году.

Была попытка популяризировать систему с помощью 88открыто группа, похожая на то, что Sun Microsystems пытался со своими SPARC дизайн. Похоже, что в каком-то практическом смысле это не удалось.[1]

В начале 1990-х годов Motorola присоединилась к Цель усилия по созданию новой архитектуры RISC на основе IBM POWER архитектура. Они внедрили несколько функций 88000 в новый PowerPC архитектура, чтобы предложить своей клиентской базе какой-то путь обновления. На тот момент 88000 было сброшено как можно скорее.[2]

Архитектура

Как и 68000 до него, 88000 считался очень «чистым» дизайном. Это была чистая 32-битная архитектура загрузки / сохранения с отдельными кэшами инструкций и данных (Гарвардская архитектура ), а также отдельные шины данных и адреса. Он имел небольшой, но мощный набор команд и, как и все процессоры Motorola, не использовал сегментацию памяти.

Большая архитектурная ошибка[нужна цитата ] было то, что как целочисленные инструкции, так и инструкции с плавающей запятой использовали одни и те же зарегистрировать файл. Это требовало, чтобы файл с одним регистром имел достаточное количество портов чтения и записи для поддержки как целочисленного исполнительного модуля, так и модуля с плавающей запятой. Подключения для каждого порта представляют собой дополнительную емкостную нагрузку, которая должна управляться ячейкой регистровой памяти. Это затруднило создание высокочастотных суперскалярных реализаций.[нужна цитата ].

Реализации

RISC-процессор Motorola 88100

Первой реализацией 88000 ISA была MC88100 микропроцессор, который включал интегрированный FPU. С ним был связан MC88200. MMU и тайник контроллер. Идея этого разделения обязанностей заключалась в том, чтобы позволить мультипроцессор системы, которые будут строиться более легко; один MC88200 может поддерживать до четырех MC88100. Однако это также означало, что для построения самой простой системы с одним процессором требовались оба чипа и значительная проводка между ними, что увеличивало расходы. Вероятно, это было еще одной важной причиной ограниченного успеха 88000.

RISC-процессор Motorola 88110

Позже это было рассмотрено суперскалярный MC88110, которые объединяли ЦП, FPU, MMU и Кэш L1 в единый пакет. Дополнительная модификация, сделанная по заказу Массачусетский технологический институт 's * T, результатом которого стал MC88110MP, включая встроенные коммуникации для использования в многопроцессорных системах.[3] Версия, способная работать на частоте до 100 МГц, планировалась как MC88120, но так и не была построена.

Реализация для встроенных приложений MC88300 находилась в стадии разработки в начале 1990-х годов, но в конечном итоге была отменена. Ford Motor Company планировали использовать чипы, поэтому им предложили конструкцию PowerPC в качестве замены, которую они приняли.[4]

Продукты и приложения

МВМЭ-197ЛЭ

Motorola выпустила серию одноплатные компьютеры, известный как МВМЭ серии, для построения "из коробки" систем на базе 88000, а также Series 900 штабелируемый компьютеры, использующие эти платы MVME. В отличие от башни или монтаж в стойку В системах Series 900 устанавливались друг на друга и соединялись друг с другом кабелями, подобными шине. Эта концепция так и не прижилась.

Основные сторонние пользователи были ограничены. Единственное широко распространенное использование будет в Общие данные AViiON серии. Они были довольно популярны и до сих пор используются ограниченно. Для более поздних моделей DG перешла на Intel. Компьютер Encore построили свою машину Encore-91 на базе m88k, а затем представили полностью переработанную серию Infinity 90, но неясно, сколько из этих машин было продано. Encore переехал в Альфа.

Компьютеры GEC использовал MC88100 для создания GEC 4310, одного из GEC 4000 серии компьютеров, но проблемы с управлением памятью означали, что он не работал так хорошо, как их предыдущие массив ворот на основе и Am2900 на базе компьютеров серии GEC 4000. В BBN Бабочка модель TC-2000 использовала процессор MC88100 и масштабировалась до 512 процессоров. Линотип-ад использовали 88110 в своих рабочих станциях "Power" с Да Винчи редактор растровой графики для обработки изображений.

MC88110 вошел в некоторые версии никогда не выпущенных Следующий машина, Рабочая станция NeXT RISC, но проект был закрыт вместе со всеми проектами оборудования NeXT в 1993 году. 4-процессорный OMRON Машины LUNA-88K из Японии использовали M88k и недолго использовались на Ядро Маха проект в Университет Карнеги Меллон. В начале 1990-х Северный Телеком использовали MC88100 и MC88110 в качестве центрального процессора в своем DMS Семейство телефонных коммутаторов SuperNode.

Большинство других пользователей были намного меньше. Alpha Microsystems изначально планировалось перейти на архитектуру 88K с Motorola 68000, и внутренне создал вокруг него машину, работающую Система UNIX V, но позже он был отменен в пользу более поздних производных 68K.[5] НИЗ использовал 88100 (без 88200) в своем 88K X-Терминалы. Сервер дельфинов, побочный продукт умирающих Norsk Data построил сервера на базе 88к. В 1988–1992 годах было отгружено около 100 систем.

Виртуальность использовал MC88110 в SU2000 аркадная машина виртуальной реальности в качестве графического процессора, с одним MC88110 на экран каждого гарнитура виртуальной реальности.

Во встроенном компьютерном пространстве "Трехканальный компьютер VMS" в F-15 S / MTD использовал три 88000 в компьютере с тройным резервированием.[6]

Поддержка операционной системы

Motorola выпустила собственный Система UNIX V производная, System V / 88, для ее систем на базе 88000. Было два основных выпуска: Выпуск 3.2 Версия 3 и Выпуск 4.0 Версия 3.[7] Системы Data General AViiON работали DG / UX. OpenBSD существуют порты для систем MVME,[8] Рабочие места ЛУНА-88К,[9] и системы Data General AViiON.[10] По крайней мере, один неофициальный экспериментальный NetBSD порт существует для систем MVME.[11]

использованная литература

  1. ^ Апдегроув, Эндрю (март 2006 г.). «СТАНДАРТНЫЕ ВОЙНЫ: СИТУАЦИИ, СТРАТЕГИИ И ИТОГИ» (PDF). ConsortiumInfo.org. п. 7. Получено 2009-06-16.
  2. ^ Зиппер, Стюарт (24 мая 1993 г.). «Сделка Motorola PowerPC с Ford вызывает вопросы о судьбе 88K RISC». Электронные новости. Получено 2009-06-16.[постоянная мертвая ссылка ]
  3. ^ Пападопулос; и другие. (28 июля 1993 г.). «* T: Интегрированные строительные блоки для параллельных вычислений» (PDF). Массачусетский Институт Технологий. Получено 2009-06-16.
  4. ^ http://www.nextcomputers.org/NeXTfiles/Articles/NeXTWORLD/NeXTWORLD_Extra/92.06.June.NWE/92.06.June.NWExtra05.html
  5. ^ http://ampm.floodgap.com/www/models.htm
  6. ^ Ноббс, Стивен Г. «Внедрение и интеграция PSC» (PDF). НАСА. п. 63. Получено 2009-06-16.
  7. ^ Паттерсон, Барбара (2 ноября 1991 г.). "Motorola System V / 88 R4v3.1". Motorola Computer Group. Архивировано из оригинал 5 мая 2006 г.. Получено 2009-06-16.
  8. ^ OpenBSD / mvme88k
  9. ^ OpenBSD / luna88k
  10. ^ OpenBSD / aviion
  11. ^ NetBSD / m88k В архиве 2013-01-12 в Archive.today Неофициальный порт NetBSD 3.x

внешние ссылки