Intel i860
| Intel i860 Unități centrale de procesare | |
|---|---|
 | |
| Produs | din 1989 până la mijlocul anilor 1990 |
| Producător | Intel |
| Specificatii tehnice | |
| Frecvența procesorului | 25 MHz / 50 MHz |
| Set de instructiuni | RISC |
| Nr de nuclee (CPU) | 1 |
Intel i860 (cunoscut sub numele de 80860 și denumit cod N10 ) este un microprocesor RISC fabricat de Intel și introdus în 1989 .
I860 a fost prima încercare a Intel (împreună cu Intel i960 ) de a construi un nou set de instrucțiuni după Intel iAPX 432 eșuat din anii 1980 . A fost prezentat cu o campanie de presă notabilă și a umbrit lansarea Intel i960, care avea un design mai bun. Modelul i860 nu a fost niciodată un adevărat succes comercial și proiectul a fost abandonat la mijlocul anilor 1990 . Procesorul a fost utilizat în plăci grafice de înaltă performanță, cum ar fi dimensiunea NeXT pentru NeXTCube.
Caracteristici tehnice
I860 a combinat multe caracteristici unice într-un singur procesor. Procesorul avea o arhitectură VLIW și un sistem de numere în virgulă mobilă foarte rapid și puternic. Procesorul avea ALU - uri pe 32 de biți, în timp ce FPU era pe 64 de biți și era împărțit în trei componente. Un sumator, un multiplicator și un procesor grafic. Procesorul avea conducte separate pentru ALU, sumator și multiplicator al FPU. Acest lucru a permis procesorului să execute până la trei instrucțiuni pe ciclu de ceas.
O caracteristică neobișnuită a procesorului a fost că, pentru a menține conductele pline, compilatorul a trebuit să ordoneze cu atenție instrucțiunile din program. Această caracteristică a procesorului derivată din arhitectura VLIW și filozofia RISC care cerea procesorelor simple să aibă mai mulți tranzistori pentru alte unități funcționale sau pentru cache. Această alegere a arhitecturii a făcut procesorul simplu, dar a creat o extindere a codului, deoarece unele instrucțiuni complexe nu erau prezente în procesor și au fost realizate prin concatenarea mai multor instrucțiuni simple. Coduri mai mari au tensionat autobuzele de comunicații, cache-urile procesorului și au necesitat mai multă memorie RAM, crescând costul general al sistemelor. Deci, deși procesorul pentru unele operații grafice și matematice în virgulă mobilă a fost foarte rapid în executarea codului generic, nu a strălucit pentru viteză, de asemenea, deoarece compilatoarele au avut dificultăți în optimizarea codului generic.
Toate autobuzele interne au fost de cel puțin 64 de biți, legătura internă dintre memorie și cache a fost de 128 de biți. Unitățile interne aveau treizeci și două de registre pe 32 de biți, dar FPU le-a folosit ca șaisprezece registre pe 64 de biți. Instrucțiunile pentru ALU au fost încărcate două câteodată pentru a umple autobuzul, Intel a susținut că i860 a fost proiectat ca un microprocesor pe 64 de biți.
Unitatea grafică a fost unică pentru acea vreme. A fost în esență o unitate întreagă pe 64 de biți care a folosit registrele FPU. În plus față de operațiunile întregi obișnuite, avea instrucțiuni similare SIMD . Experiența i860 a influențat caracteristicile MMX pe care Intel le-a adăugat câțiva ani mai târziu la linia de procesoare Pentium .
Performanţă
Pe hârtie, performanța procesorului a fost impresionantă, dar în realitate performanța a fost foarte modestă. O problemă care nu era încă cunoscută la momentul proiectării a fost aceea că execuția programului este dificil de previzionat la compilare și, prin urmare, este dificil să comanzi instrucțiuni eficient. Mai mult, dacă, de exemplu, o instrucțiune trebuie să adauge două numere și unul dintre aceste numere nu este prezent în cache, procesorul a trebuit să aștepte ca acesta să fie încărcat din memorie prin introducerea standurilor în conductă. Întregul design al procesorului i860 s-a bazat pe presupunerea că compilatorul ar putea gestiona eficient încărcarea datelor și instrucțiunilor. În realitate, acest lucru este foarte dificil, dacă nu imposibil. Procesorul a fost teoretic capabil să genereze 60 MFLOPS, dar cu codul de asamblare optimizat manual, a ajuns doar la 40 MFLOPS, în timp ce codul compilat de multe ori nu a ajuns la 10 MFLOPS.
Un alt defect major al i860 a fost că nu avea o metodă eficientă de gestionare a comutării de context. Procesorul avea multe conducte (pentru ALU și FPU) și o întrerupere ar putea necesita spălarea conductei și încărcarea de instrucțiuni noi. În cel mai bun caz, acest lucru a necesitat 62 de cicluri și, în cel mai rău caz, mai mult de 2000 de cicluri. Deci, cel mai rău caz a durat 1/20000 de secundă, o eternitate într-un procesor. Acest lucru a făcut ca i860 să fie un procesor defect pentru uz general.
Versiuni și utilizări
Procesorul a fost prezentat în două versiuni, XR de bază și XP (denumit în cod N11 ). Versiunea XP a adăugat un cip mare de nivel secundar la cip și suport pentru gestionarea cache-ului partajat pentru a facilita dezvoltarea versiunilor multiprocesor pentru calcul paralel. Modelul XR avea frecvențe de 25 sau 40 MHz, în timp ce proiectul XP (grație unei reduceri a tranzistoarelor de la 1 micrometru la 0,8) avea frecvențe de 40 sau 50 MHz.
La început, i860 a fost folosit pe unele mașini foarte puternice, cum ar fi iPSC / 860 din Los Alamos National Laboratory . Compilatorul folosit a avut performanțe îmbunătățite ale procesorului, deși multe dintre RISC-urile de ultimă generație le-au depășit.
Intel a încercat să împingă procesorul ca stație de lucru CPU concurând cu procesoare precum MIPS și altele. Microsoft a dezvoltat inițial Windows NT pe mașinile i860, însă ulterior l-a portat la procesoarele Intel 80386 , MIPS și Alpha , abandonând complet suportul i860.
I860 a fost folosit ca accelerator grafic în plăcile grafice ale stațiilor de lucru. A fost inițial folosit de NeXT Computer pentru NeXTDimension. Procesorul a rulat o versiune redusă a microcernelului Mach care rulează un emulator PostScript complet. În acest rol, procesorul și-a exprimat pe deplin performanța, deoarece nucleul programului a fost încărcat în întregime în cache, iar operațiunile grafice prin natura lor sunt extrem de previzibile, astfel încât compilatorul ar putea crea cod foarte optimizat. Silicon Graphics a folosit și procesorul. Intel i860 a fost utilizat în Onyx Reality Engine 2 și, în special, în motorul de geometrie. Soarta procesorului a fost însă marcată și odată cu apariția unor procesoare noi, mai performante, i860 a fost abandonat. Intel s-a concentrat pe dezvoltarea procesoarelor Pentium și ulterior a înlocuit linia i860 și i960 cu procesoare StrongARM mai întâi și XScale mai târziu.
Bibliografie
- 80860: RISC-ul Intel ( JPG ), în MCmicrocomputer , n. 84, Roma, Technimedia, aprilie 1989, pp. 76-80, ISSN 1123-2714 .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe Intel i860
linkuri externe
- ( EN ) Foaie de date cu microprocesor Intel i860 pe 64 de biți .
- ( EN ) i860 imagini și descriere .
- ( EN ) Rhodehamel, Michael W. " Interfața de autobuz și unitățile de paginare ale microprocesorului i860 (tm) ". În Proc. IEEE International Conference on Computer Design, p. 380–384, 1989.
| Controlul autorității | LCCN (EN) sh91002668 · GND (DE) 4252609-7 |
|---|
