1비트 컴퓨팅
1-bit computing| 컴퓨터 아키텍처 비트 폭 |
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| 비트 |
| 적용 |
| 이진 부동 소수점 정밀한 |
| 십진 부동 소수점 정밀한 |
컴퓨터 아키텍처에서 1비트 정수 또는 기타 데이터 단위는 폭이 1비트(1/8 옥텟)인 정수들이다.또한, 1비트 중앙 처리 장치(CPU)와 산술 논리 장치(ALU) 아키텍처는 그 크기의 레지스터를 기반으로 하는 아키텍처들이다.
어떤 종류의 컴퓨터나 마이크로컨트롤러도 모든 레지스터와 어드레스 버스 전용으로 1비트인 것은 없다.1비트 레지스터는 2개의1 다른 값(각각 0 또는 1)만 저장할 수 있다.이것은 매우 제한적이며 따라서 현대의 시스템에서는 일부 1비트 시스템에서는 온칩 레지스터로 구현되지 않는 프로그램 카운터에는 충분하지 않다.적어도 하나의 1비트 프로세서 아키텍처에 대한 opcode는 4비트, 어드레스 버스는 8비트였다.
1비트 CPU는 구식이지만 최초의 탄소나노튜브 컴퓨터는 1비트 1인 Instruction set 컴퓨터(트랜지스터는 178개뿐)이다.[1]
1비트
직렬 컴퓨터는 한 번에 한 비트씩 데이터를 처리한다.예를 들어 PDP-8/S는 1비트 ALU를 사용하는 12비트 컴퓨터로서 12비트를 직렬로 처리했다.[2]
이산 로직 SSI 칩으로 제작된 1비트 컴퓨터의 예로는 왕 500(1970/1971) 계산기와[3][4] 왕 연구소가 개발한 왕 1200(1971/1972)[5] 워드 프로세서 시리즈가 있다.
CPU로 시판된 1비트 아키텍처의 예로는 1977년에 도입되어 적어도 1990년대 중반까지 제조된 [6][7]모토로라 MC14500B 산업제어장치(ICU)가 있다.[7]설명서에는 다음과 같은 내용이 수록되어 있다.
[..] 컴퓨터와 마이크로컴퓨터도 이용될 수 있지만, 업무를 과소평가하는 경향이 있고, 시스템 개발과 유지보수를 위해 고도로 훈련된 인력이 필요한 경우가 많다.입력과 출력을 한 번에 하나씩 작동하도록 설계되고 릴레이 시스템과 유사하도록 구성된 보다 단순한 장치가 도입되었다.이러한 장치는 제어 업계에 PLC(Programmable Logic Controllers)로 알려지게 되었다.모토로라 MC14500B 산업제어장치(ICU)는 PLC의 중앙 아키텍처의 획일적 구현[..]이다.
원비트 기계가 잘 맞지 않는 기능이 있다.[..] 어떤 상황에서는 MC6800 MPU와 MC14500B ICU의 조합이 최선의 해결책이 될 수도 있다.[..]
프로그램 카운터
프로그램 카운터는 8비트의 메모리 주소를 만들기 위해 연결된 두 개의 MC145168 이진 업 카운터로 구성된다.이것은 시스템이 256개의 개별 메모리 단어를 다룰 수 있는 능력을 제공한다.카운터는 ICU 클럭(CLK) 신호의 상승 에지에서 카운트업하고 ICU가 재설정될 때 0으로 재설정되도록 구성된다.ICU의 작동에 의해 프로그램 카운터 카운트 시퀀스가 변경될 수 없다는 점에 유의하십시오.이것은 시스템이 루프 제어 구조를 갖도록 구성되었음을 확인한다.기억력
이 시스템의 메모리는 하나의 MCM7641 512단어에 8비트 PROM 메모리로 구성되어 있다.프로그램 카운터는 폭이 8비트밖에 되지 않기 때문에 256단어(메모리의 절반)만 한 번에 사용할 수 있다.그러나, 메모리 주소의 가장 중요한 부분을 높거나 낮게 배선함으로써, 시스템 설계자는 점퍼 옵션만으로 두 개의 개별 프로그램 중에서 선택할 수 있다.매우 빠른 시스템 변경이 필요한 경우 이는 바람직한 기능일 수 있다.
— MC14500B INDUSTRIAL CONTROL UNIT HANDBOOK[6]
이 CPU를 기반으로 하는 것으로 알려진 컴퓨터 중 하나는 WDR 1비트 시스템이었다.[8]1비트 아키텍처용 프로그램의 일반적인 명령 순서는 다음과 같을 수 있다.
- 디지털 입력 1을 1비트 레지스터에 로드;
- 또는 입력 2가 있는 1비트 레지스터의 값을 입력하여 결과를 레지스터에 남겨두십시오.
- 1비트 레지스터의 값을 출력 1에 기록하십시오.
이 아키텍처는 연속 데이터 처리뿐만 아니라 래더 논리학뿐만 아니라 산술 연산 수행보다는 결정을 내리는 프로그램에서 우수하다고 간주되었다.[6]
학계에서도 1비트 아키텍처에 대한 여러 설계 연구가 있으며, 해당 1비트 로직은 프로그래밍에서도 찾아볼 수 있다.
1비트 아키텍처의 다른 예로는 지침 목록(IL)에 프로그래밍된 프로그램 가능한 로직 컨트롤러(PLC)가 있다.
초기의 대규모 병렬 컴퓨터 몇 대가 프로세서를 위해 1비트 아키텍처를 사용하기도 했다.예를 들어 Goodyear MPP와 Connection Machine이 있다.개별 프로세서에 대해 1비트 아키텍처를 사용함으로써 매우 큰 어레이(예: Connection Machine에는 65,536개의 프로세서가 있음)를 당시에 사용할 수 있는 칩 기술로 구축할 수 있었다.이 경우 1비트 프로세서의 느린 연산은 많은 수의 프로세서와 교환되었다.
1비트 CPU는 이제 쓸모 없는 것으로 간주될 수 있다. 2021년[update] 현재 많은 종류의 CPU가 생산되지 않았지만, 일부 MC14500B 칩은 사용되지 않는 부품에 대해 중개업체로부터 구할 수 있다.[9][10]
참고 항목
참조
- ^ Courtland, Rachel (25 September 2013). "First Computer Made From Carbon Nanotubes Debuts". IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News. Retrieved 18 April 2021.
- ^ PDP-8/S Maintenance Manual (PDF). Digital Equipment Corporation. August 1969. p. 3–14.
- ^ Wasserman, Katie (March 2006) [January 2004]. "LED calculators rule her house". Computer Collector Newsletter / Technology Rewind (Interview). Interviewed by Koblentz, Evan. Archived from the original on 2019-12-27. Retrieved 2017-05-20.
Probably my most favorite is the Wang 500. It's got several unique things about it: a very unusual ROM memory made of hundreds of long enamel-coated wires wrapped around iron cores; a super-fast single-bit CPU built out of SSI logic chips; and of course tons of really cool-looking colorful keys.
- ^ Product Service - Schematic manual (PDF). Wang Laboratories, Inc. 1974. 03-0019-0. Archived (PDF) from the original on 2017-05-20. Retrieved 2017-05-20.
- ^ Battle, Jim (2010-03-07). "Wang 1200 - Wang WP History". Archived from the original on 2017-05-21. Retrieved 2017-05-21.
- ^ a b c 그레고리, 버언;Dellande, 브라이언, DiSilvestro, 레이, 맬러키, 테리는;스미스, 필;해들리, 마이크는(1977년).모토로라 MC14500B 산업 제어 장치 핸드 북-CMOS 작은 프로세서 B시리즈 CMOS장치와(PDF)호환 가능한 이론과 작동한다.모토로라 반도체 프로덕트는 33-B78/8.0. 2017-05-20 Retrieved.{{책을 인용하다.}}:CS1 maint:url-status(링크)(NB다. 또한 독일어로 제목이"모토로라 MC14500B 산업 제어 장치 Handbuch-Theorie Anwendung eines Ein-Bit-CMOS-Prozessors und"에서 이용할 수 있다.).
- ^ a b Industrial Control Unit MC14500B (PDF). Motorola CMOS Logic Data. Semiconductor Technical Data (revision 3 ed.). Motorola. 1995. pp. 306–313. Archived (PDF) from the original on 2017-05-20. Retrieved 2012-08-01.
- ^ Ludwig, Volker; Paschenda, Klaus; Schepers, Heinz; Terglane, Hermann-Josef; Grannemann, Klaus; John, Burkhard; Komar, Hermann; Meinersen, Ludwig (1986). Fast alles über den WDR-1-Bit-Computer (PDF) (in German). Neuss & Recklinghausen, Germany: DATANorf. Archived (PDF) from the original on 2017-05-20. Retrieved 2017-05-20.
- ^ "MC14500B Price & Stock". www.digipart.com. Retrieved 2021-03-29.
- ^ "MC14500B". www.ebay.com. Retrieved 2019-11-04.
추가 읽기
- Mueller, Dieter (2005) [2004]. "The famous/infamous MC14500". Archived from the original on 2017-08-03. Retrieved 2018-07-18.
- Mueller, Dieter (2008). "MC14500 and arithmetic". Archived from the original on 2017-05-20. Retrieved 2018-07-18.
- Mueller, Dieter (2008). "A MC14500 modification". Archived from the original on 2017-03-20. Retrieved 2018-07-18.
외부 링크
- Schembri, Thierry; Bizoirre, Sylvain; Boisseau, Olivier; Chauvaud, Pierre-Emmanuel. "WDR-1-Bit Computer". OLD-COMPUTERS.COM. Archived from the original on 2017-05-20. Retrieved 2017-05-20.
