CVAX

CVAX
CVAX 시스템 카드 우측에 CVAX CPU, 좌측에 CFPA 부동 소수점 장치, CFPA 위의 CVAX 클럭 칩.

CVAX는 VAX 명령 집합 아키텍처(ISA)를 구현한 DEC(Digital Equipment Corporation)가 개발하고 제조한 마이크로프로세서 칩셋이다.칩셋은 CVAX 78034 CPU, CFPA 플로팅 포인트 액셀러레이터, CVAX 클럭 칩과 관련 서포트 칩, CVAX 시스템 서포트 칩(CSSC), CMCTL(CVAX 메모리 컨트롤러), CVAX Q-Bus 인터페이스 칩(CQBIC)으로 구성됐다.

CVAX 78034

MicroVAX 78034로도 알려진 CVAX 78034는 2세대 싱글 칩 VAX 마이크로프로세서다.CVAX 칩 세트를 특징으로 하는 시스템은 1987년 말에 출시되었다.VAX 6000 모델 200과 같은 고급 시스템에서는 12.5 MHz(80 ns)의 주파수로, MicroVAX 3500과 3600과 같은 하위 시스템에서는 11.11 MHz(90 ns)로 클럭을 측정한다.[1]

DEC CVAX+ 78034 CPU 다이샷

78034는 내부 캐시, 1KB 조합 명령 및 데이터 스트림 캐시를 갖춘 최초의 VAX 마이크로프로세서였습니다.[1]캐시는 1-트랜지스터 DRAM으로 구현되는 반면,[1] 대부분의 마이크로프로세서는 내부 캐시에 SRAM을 사용한다.이것은 캐시에 원트랜지스터 DRAM을 사용한 최초의 마이크로프로세서였다.[1]DEC는 캐시 배열의 면적을 줄이기 위해 캐시에 DRAM을 사용하는 것을 선택했다.설계자들은 이 캐시를 4-트랜지스터 DRAM 셀이나 6-트랜지스터 SRAM 셀로 구현하기 위해서는 2.4배에서 3배의 면적이 더 필요할 것이라고 결론지었다.[1]내부 캐시는 다이 왼쪽을 따라 좁은 띠에 위치한다.외부 64KB 캐시는 1KB 내부 캐시를 보완한다.

78034에는 9.7x7.4mm(71.78mm2) 크기의 다이 위에 134,000개의 트랜지스터가 들어 있다.DEC의 1세대 CMOS 공정인 CMOS-1에서 제작되었으며, 2.0 μm CMOS 공정으로 두 개의 알루미늄 상호연결 층이 있다.78034는 84핀 세라믹 칩 캐리어에 열제거원이 딸려 포장돼 있다.단일 +5V 전원 공급 장치를 사용하며 최대 1.5W의 전력 [1]소모

마이크로프로세서는 마이크로프로그래밍되고 부분적으로 파이프라인되며, 6개의 주요 기능 유닛인 I-Box, E-Box, M-box, 버스 인터페이스 유닛(BIU), 캐시, 제어 스토어 및 마이크로시퀀서로 구성된다.I-Box는 캐시에서 VAX 지침을 가져와 매크로 지침으로 디코딩한다.I-Box에는 필요한 정보를 저장하는 IROM(Instruction decode ROM)이 있다.

E-Box는 레지스터 파일, 32비트 프로그램 카운터, 상시 발생기, 시프터, 산술 논리 장치(ALU)로 구성되어 있다.레지스터 파일에는 31개의 단일 읽기 포트/단일 쓰기 포트 레지스터와 8개의 이중 읽기 포트/단일 쓰기 포트 레지스터가 포함되어 있다.ALU는 32비트로 추가, 빼기 및 논리 명령을 실행할 수 있다.E-Box에는 전용 시프터가 들어 있지만 ALU에는 정수 곱하기와 분할 지시를 실행할 목적으로 성능이 떨어지는 시프터가 탑재돼 있다.레지스터 파일 설계는 레지스터에 대한 더 많은 동시 액세스 인스턴스를 허용함으로써 이러한 실행 단위가 더 높은 성능을 달성할 수 있도록 한다.

M-Box는 메모리 관리 유닛이다.가상주소를 물리적 주소로 변환하기 위한 TLB(Thole-international translation look-aside buffer) 28개 항목으로 구성되어 있다.TLB 외에도 읽거나 쓸 메모리 주소를 결정하는 레지스터가 있다.M-Box는 내부 캐시에 대한 액세스를 제어하고 마이크로프로세서를 32비트 주소 데이터 멀티플렉싱된 외부 버스에 연결하는 BIU와 긴밀하게 작동한다.

제어 저장소와 마이크로시퀀서는 마이크로코드로 다른 기능 유닛의 작동을 제어하는 수단을 제공한다.콘트롤 스토어에는 1,600개의 41비트 단어가 들어 있는 ROM이 있다.각 41비트 워드는 기능 단위를 제어하는 28비트 필드와 마이크로시퀀서를 제어하는 13비트 필드로 나뉜다.X자형 셀을 사용하는 MicroVAX 78032와 달리 78034는 기존의 H자형 셀을 사용한다.마이크로시퀀서의 목적은 마이크로드레스(microdrodress)를 콘트롤 스토어에 공급하는 것이다.

CFPA

CFPA(CVAX Floating Point Accelerator)는 CVAX 78034용 부동 소수점 코프로세서다.

CFPA에는 7.3x9.1mm(66.43mm2) 크기의 다이 위에 65,000개의 트랜지스터가 들어 있다.DEC의 1세대 CMOS 공정인 CMOS-1에서 제작되었으며, 2.0 μm 공정으로 두 개의 알루미늄 상호연결 층이 있다.그것은 68핀 표면 탑재형 칩 캐리어에 포장되어 있다.[2]

추가 개발

CVAX+

CVAX-60 칩

CVAX+는 DEC의 2세대 CMOS 공정인 CMOS-2에서 제작된 원래 CVAX의 광학축소를 말하며, 두 단계의 배선이 있는 1.5 μm 공정이다.오리지널 디자인 팀은 CVAX 78034, CFPA, CMCTL을 줄였고, 나머지 칩은 그대로 두었다.위축된 78034는 CVAX-60으로 알려졌는데, CVAX-60은 원래 78034가 대량 생산을 시작하기 전인 1987년 8월에, CFPA-60은 1987년 11월에 생산되었다.CVAX+는 16.67MHz로 작동했지만 전력 요건은 변경되지 않았다.

CVAX+는 1988년 말 모든 엔트리 레벨 CVAX 기반 시스템에 대한 업그레이드로서 출하되기 시작했으며, 리겔의 도입이 수율 문제로 지연되자 VAX 6000으로의 업그레이드로도 제공되었다.

SOC

DEC CVAX SOC CPU 다이샷

SOC는 CVAX 78034, CFPA, 클록 칩, 그리고 단일 다이 위에 8KB의 2차 캐시를 포함하는 마이크로프로세서를 참조했다.25 MHz 또는 28.5 MHz로 운영되는 이 제품은 1990년에 도입되어 보급형 서버, 워크스테이션, VXT-2000 X 단말기에 사용되었고, DEC의 고급 프린터와 단말기에 내장된 마이크로프로세서로 사용되었다.DEC의 제3세대 CMOS 공정인 CMOS-3에서 3단계의 배선이 있는 1.0μm 공정에서 제작되었다.

참조

  1. ^ a b c d e f Thomas F. Fox; Paul E. Cronowski; Anil K. Jain; Burton M. Leary; Daniel G. Miner (August 1988). "The CVAX 78034 Chip, a 32-bit Second-generation VAX Microprocessor" (PDF). Digital Technical Journal. No. 7. Digital Equipment Corporation. p. 95-106.
  2. ^ Edward J. McLellan; Gilbert M. Wolrich; Robert AJ Wodlowski (August 1988). "Development of the CVAX Floating Point Chip" (PDF). Digital Technical Journal. No. 7. Digital Equipment Corporation. p. 109-120.

외부 링크