CVAX- CVAX
Der CVAX ist ein von der Digital Equipment Corporation (DEC) entwickelter und hergestellter Mikroprozessor- Chipsatz , der die VAX- Befehlssatzarchitektur (ISA) implementiert hat . Der Chipsatz bestand aus der CVAX 78034-CPU, dem CFPA-Gleitkommabeschleuniger, dem CVAX-Taktchip und den dazugehörigen Support-Chips, dem CVAX System Support Chip (CSSC), dem CVAX Memory Controller (CMCTL) und dem CVAX Q-Bus Interface Chip (CQBIC .). ).
CVAX 78034
Der CVAX 78034, auch bekannt als MicroVAX 78034, ist ein Einchip-VAX-Mikroprozessor der zweiten Generation. Systeme mit dem CVAX-Chipsatz wurden Ende 1987 verfügbar. Er wird mit Frequenzen von 12,5 MHz (80 ns) in High-End-Systemen wie dem VAX 6000 Model 200 und mit 11,11 MHz (90 ns) in Low-End-Systemen getaktet als MicroVAX 3500 und 3600 .
Der 78034 war der erste VAX-Mikroprozessor mit internen Caches, einem 1 KB kombinierten Befehls- und Datenstrom-Cache. Der Cache ist ziemlich ungewöhnlich, da er mit einem Ein-Transistor- DRAM implementiert ist , während die meisten Mikroprozessoren SRAM für ihre internen Caches verwenden. Dies war der erste Mikroprozessor, der Ein-Transistor-DRAM für den Cache verwendet. DEC entschied sich, DRAM für den Cache zu verwenden, um die Fläche des Cache-Arrays zu reduzieren. Die Designer kamen zu dem Schluss, dass die Implementierung dieses Caches mit Vier-Transistor-DRAM-Zellen oder Sechs-Transistor-SRAM-Zellen 2,4 bis 3 Mal mehr Fläche benötigt hätte. Der interne Cache befindet sich in einem schmalen Streifen entlang der linken Seite des Die . Ein externer 64 KB Cache ergänzt den internen 1 KB Cache.
Der 78034 enthält 134.000 Transistoren auf einem 9,7 x 7,4 mm (71,78 mm 2 ) großen Chip . Es wird in DECs CMOS-Prozess der ersten Generation, CMOS-1, hergestellt, einem 2,0-μm-CMOS-Prozess mit zwei Lagen Aluminium-Interconnect . Der 78034 ist in einem 84-Pin-Keramik-Chipträger mit Kühlkörper untergebracht. Es verwendet eine einzelne +5-Volt-Stromversorgung und gibt maximal 1,5 W ab.
Der Mikroprozessor ist mikroprogrammiert und teilweise mit Pipeline verbunden und besteht aus sechs Hauptfunktionseinheiten, der I-Box, E-Box, M-Box, Busschnittstelleneinheit (BIU), Cache und Steuerspeicher und Mikrosequenzer. Die I-Box holt VAX-Befehle aus dem Cache und decodiert sie (parsen) in Makrobefehle. Die I-Box verfügt über ein IROM (Instruction Decode ROM), das die dafür notwendigen Informationen enthält.
Die E-Box besteht aus einer Registerdatei, einem 32-Bit-Programmzähler, einem Konstantengenerator, einem Shifter und einem Rechenwerk (ALU). Die Registerdatei enthält 31 Single-Read-Port/Single-Write-Port-Register und acht Dual-Read-Port/Single-Write-Port-Register. Die ALU ist 32-Bit und kann Additions-, Subtraktions- und Logikbefehle ausführen. Obwohl die E-Box einen dedizierten Shifter enthält, verfügt die ALU auch über einen Shifter, einen weniger leistungsstarken, um Integer-Multiplikations- und Divisionsbefehle auszuführen. Der Entwurf der Registerdatei ermöglicht es diesen Ausführungseinheiten, eine höhere Leistung zu erzielen, indem sie mehr Instanzen des gleichzeitigen Zugriffs auf die Register zulässt.
Die M-Box ist die Speicherverwaltungseinheit. Es hat einen voll assoziativen Übersetzungs-Look-Aside-Puffer (TLB) mit 28 Einträgen, um virtuelle Adressen in physikalische Adressen zu übersetzen. Zusätzlich zum TLB verfügt er über Register, die die Speicheradresse zum Lesen oder Schreiben bestimmen. Die M-Box arbeitet eng mit der BIU zusammen, die den Zugriff auf den internen Cache steuert und den Mikroprozessor mit dem externen 32-Bit-Adressdaten-Multiplex-Bus verbindet.
Der Steuerspeicher und Mikrosequenzer stellt die Mittel zur Steuerung des Betriebs der anderen Funktionseinheiten mit Mikrocode bereit. Der Steuerspeicher hat einen ROM mit 1.600 41-Bit-Wörtern. Jedes 41-Bit-Wort ist zweigeteilt, ein 28-Bit-Feld, das die Funktionseinheiten steuert, und ein 13-Bit-Feld, das den Mikrosequenzer steuert. Im Gegensatz zum MicroVAX 78032, der X-förmige Zellen verwendet, verwendet der 78034 herkömmliche H-förmige Zellen. Der Zweck des Mikrosequenzers besteht darin, Mikroadressen an den Steuerspeicher zu liefern.
CFPA
Der CFPA (CVAX Floating Point Accelerator) ist ein Fließkomma-Coprozessor für den CVAX 78034.
Der CFPA enthält 65.000 Transistoren auf einem Chip mit den Maßen 7,3 x 9,1 mm (66,43 mm 2 ). Es wird in DECs CMOS-Prozess der ersten Generation, CMOS-1, hergestellt, einem 2,0-μm-Prozess mit zwei Lagen Aluminium-Interconnect . Es ist in einem 68-poligen oberflächenmontierbaren Chipträger verpackt.
Weitere Entwicklung
CVAX+
CVAX+ bezog sich auf eine optische Schrumpfung des ursprünglichen CVAX, das in DECs CMOS-Prozess der zweiten Generation, CMOS-2, hergestellt wurde, einem 1,5-μm-Prozess mit zwei Verdrahtungsebenen. Das ursprüngliche Designteam hat CVAX 78034, CFPA und CMCTL verkleinert, während die anderen Chips unverändert gelassen wurden. Der geschrumpfte 78034 war als CVAX-60 bekannt , der im August 1987 auf den Markt kam, bevor der ursprüngliche 78034 mit der Serienproduktion begann, und der CFPA-60 , der im November 1987 auf den Markt kam. Der CVAX+ arbeitete mit 16,67 MHz, aber der Leistungsbedarf blieb unverändert.
Der CVAX+ wurde Ende 1988 als Upgrade für alle CVAX-basierten Einsteigersysteme ausgeliefert und wurde auch als Upgrade für den VAX 6000 bereitgestellt, als die Einführung von Rigel aufgrund von Ertragsproblemen verzögert wurde.
SOC
SOC bezeichnete einen Mikroprozessor, der CVAX 78034, CFPA, Taktchip und einen 8-KB-Cache der zweiten Ebene auf einem einzigen Chip enthielt. Er arbeitet mit 25 oder 28,5 MHz und wurde 1990 eingeführt und in Servern der Einstiegsklasse, Workstations, VXT-2000 X-Terminals und als eingebetteter Mikroprozessor in den High-End-Druckern und -Terminals von DEC eingesetzt. Es wurde in DECs CMOS-Prozess der dritten Generation, CMOS-3, hergestellt, einem 1,0-μm-Prozess mit drei Verdrahtungsebenen.