인텔 i960

Intel i960
인텔 i960
KL Intel i960 PGA.jpg
인텔 i960HA 마이크로프로세서
일반 정보
개시.1984
단종2007년[1]
공통 제조원
  • 인텔(R)
성능
최대 CPU 클럭 속도10 MHz ~100 MHz
물리 사양
코어
  • 1

인텔의 i960(또는 80960)은 RISC 기반의 마이크로프로세서 설계로 1990년대 초에 임베디드 마이크로컨트롤러로서 널리 보급되었습니다.경쟁 제품인 AMD 29000과 [2]함께 이 부문에서 가장 많이 팔린 CPU가 되었습니다.성공에도 불구하고 인텔은 1990년대 후반에 StrongARM CPU의 생산권을 받은 DEC와의 합의로 i960의 판매를 중단했습니다.CPU는 몇 가지 군사적인 용도로 계속 사용되고 있습니다.

기원.

인텔 N80960SA(PLCC 패키지)
인텔 GC80960RD66 (BGA 패키지)
인텔 GC80960RN, sSpec: SL3YW, BGA 패키지
인텔 FC80960HD66(PQFP 패키지)

i960 설계는 1980년대 초 인텔의 iAPX 432 설계의 실패에 대응하여 시작되었습니다.iAPX 432는 하드웨어에서 태그 부착, 보호, 가비지 수집 메모리(Ada 및 Lisp 등)를 지원하는 고급 언어를 직접 지원하도록 설계되었습니다.명령 집합의 복잡성, 멀티칩 구현 및 설계 결함 때문에 iAPX 432는 당시의 다른 프로세서에 비해 매우 느렸습니다.

1984년 인텔과 Siemens는 궁극적으로 BiiN이라고 불리는 공동 프로젝트를 시작했는데, 이는 전적으로 Ada로 프로그램된 하이엔드, 내결함성, 객체 지향 컴퓨터 시스템을 만드는 것입니다.IBM에서 새로운 수석 설계자인 Glenford Myers를 영입했지만, 많은 i432 팀원들이 이 프로젝트에 참여했습니다.BiiN 시스템의 의도된 시장은 은행, 산업 시스템, 원자력 발전소 등 신뢰성이 높은 컴퓨터 사용자였다.

인텔이 BiiN 시스템에 크게 공헌한 것은 i432의 보호 메모리 개념에 영향을 받은 새로운 프로세서 설계입니다.새로운 디자인은 성능을 향상시키고 i432의 몰락의 원인이 된 문제를 피하기 위한 많은 기능을 포함하고 있었다.최초의 960 프로세서는 1985년 10월에 테이핑아웃이라고 알려진 설계의 최종 단계에 들어갔고, 그 달에 제조에 보내졌으며, 최초의 작동 칩은 1985년 말과 1986년 초에 도착했습니다.

BiiN의 노력은 시장의 힘으로 인해 결국 실패하였고 960MX는 사용되지 않게 되었습니다.Myers는 BiiN 시스템용으로 작성된 풀기능 아키텍처의 여러 서브셋을 추출하여 설계를 저장하려고 했습니다.그는 인텔 경영진을 설득하여 인텔 80286과 i386(첫 번째 i960과 같은 달에 테이프로 인쇄됨)을 대체하는 범용 프로세서로서 i960(당시 "P7"로 불림)을 시장에 내놓도록 했습니다.또, Next 시스템에서 Steve Jobs를 사용하는 등, 새롭게 부상하고 있는 Unix 시스템용 RISC 시장도 포함했습니다.인텔 내외의 경쟁은 i386 진영뿐만 아니라 i860 프로세서에서도 이루어졌습니다.또, 당시 인텔내에서[dubious – discuss][citation needed] 새롭게 등장한 RISC 프로세서 설계도 있습니다.마이어스는 i960을 범용 프로세서 또는 Unix 프로세서로 지원하도록 인텔 경영진을 설득하는 데 실패했지만 칩은 초기 고성능 32비트 임베디드 시스템에서 즉시 사용할 수 있는 시장을 발견했습니다.

i960의 수석 설계자는 인텔 iAPX 432의 수석 엔지니어이자 i686 칩인 Pentium [3]Pro의 수석 설계자인 슈퍼 스케일러리티 스페셜리스트 프레드 폴락이었습니다.

아키텍처

i432를 괴롭히는 퍼포먼스 문제를 피하기 위해 중앙 i960 명령 세트 아키텍처는 RISC 설계로 i960MX에서만 완전히 구현되었습니다.메모리 서브시스템은 32비트 워드와 "태그" 비트를 수용하여 하드웨어에 메모리 보호를 구현하기 위한 33비트 폭이었습니다.많은 면에서 i960은 원래의 버클리 RISC 설계를 따랐습니다.특히 서브루틴별 레지스터를 위한 구현 고유의 캐시 수를 사용하여 고속 서브루틴 호출을 가능하게 했습니다.경쟁하는 스탠포드 대학의 설계인 MIPS는 이 시스템을 사용하지 않고 컴파일러에 의존하여 최적의 서브루틴 호출과 리턴 코드를 생성했습니다.대부분의 32비트 설계와 마찬가지로 i960은 32비트의 플랫 메모리 공간을 갖추고 있으며 메모리 세그멘테이션은 없습니다.단, i960MX는 최대 2바이트의2632 [4]"오브젝트"를 지원할 수 있습니다.또, i960 아키텍처에서는, 프로세서내의 복수의 유닛에 동시에 명령어가 디스패치 되는 슈퍼 스칼라 실장을 상정하고 있었습니다.

i960 바리안트

80960MX, 80960MC

"풀" i960MX는 비군사 시장용으로 출시된 적이 없지만, 동일한 i960MC가 하이엔드 임베디드 애플리케이션에 사용되었습니다.i960MC에는 원래의 BiiN 시스템의 모든 기능이 포함되어 있었습니다만, 사양에는 이러한 기능이 기재되어 있지 않았기 때문에, i960MC의 핀이 왜 이렇게 크고, 「no connect」라고 하는 라벨이 붙어 있는지에 대해 의문을 제기하는 사람도 있습니다[who?].

80960KA, 80960KB

메모리 관리 또는 FPU가 없는 RISC 코어의 버전이 i960KA가 되고 FPU가 있는 RISC 코어가 i960KB가 됩니다.그러나 버전들은 내부적으로 동일했습니다. 라벨만 달랐을 뿐입니다.즉, CPU는 "실제로 지원되는" 기능 세트에 필요한 것보다 훨씬 더 크고, 그 결과 필요한 것보다 제조 비용이 더 많이 들었습니다.

i960KA는 레이저 프린터 시장 및 초기 그래픽 터미널 및 기타 임베디드 애플리케이션용 저비용 32비트 프로세서로 성공했습니다.그 성공은 복잡한 메모리 서브시스템이 없었던 미래 세대를 위한 대가였다.

80960CA, 80960CF

1989년 7월에 처음 발표된 i960CA는 i960 아키텍처의 최초의 순수 RISC 구현입니다.새롭게 설계된 슈퍼스칼라 RISC 코어를 탑재하고 주소 지정이 가능한 특별한 온칩 캐시를 추가했지만 고성능 임베디드 애플리케이션용으로 설계되었기 때문에 FPU와 MMU가 부족했습니다.i960CA는 최초의 싱글칩 슈퍼칼라 RISC 구현으로 널리 알려져[by whom?] 있습니다.C시리즈에는 ALU가 1개밖에 포함되어 있지 않지만 산술 명령, 메모리 참조 및 분기 명령을 동시에 디스패치 및 실행할 수 있으며 특정 상황에서는 사이클당2개의 명령을 유지할 수 있습니다.처음 출시된 버전은 33MHz로 동작했으며 인텔은 이 칩을 66MIPS에 대응한다고 홍보했다.i960CA 마이크로아키텍처는 1987-1988년에 설계되어 1989년 9월 12일에 정식으로 발표되었습니다.

이후 1992년 5월에 i960CF가 출시되었습니다.i960CF는 1KB가 아닌 4KB의 명령 캐시를 포함하고 1KB의 데이터 캐시를 추가했지만 FPU 또는 MMU는 여전히 없었습니다.

80960Jx

80960Jx는 임베디드 기기용 프로세서입니다.32비트 멀티플렉스 주소/데이터 버스, 명령 및 데이터 캐시, 1K 온칩 RAM, 인터럽트 컨트롤러 및 2개의 독립된 32비트 타이머를 갖추고 있습니다.80960Jx의 테스트 기능에는 ONCE(온서킷 에뮬레이션) 모드와 경계 스캔(JTAG)이 포함되어 있습니다.

80960HA, 80960HD, 80960HT

80960Hx 프로세서는 클럭 곱셈, 대용량 16K 명령 캐시 및 4K 데이터 캐시, GMU(Guarded Memory Unit)를 제공함으로써 Cx의 종류에서 업그레이드된 성능을 제공합니다.HD 버전은 내부 클럭 곱셈이 2배였고 HT 버전은 3배 클럭 곱셈이 있어 외부 버스 속도 변경 없이 성능을 향상시킬 수 있었습니다.

80960VH

1998년 10월에 발표된 i960VH Embedded-PCI 프로세서는 32비트 33MHz PCI 버스와 100MHz i960을 탑재했습니다.JT 프로세서코어코어에는 16KB의 명령 캐시, 4KB의 데이터 캐시, 1KB의 내장 RAM도 탑재되어 있습니다.기타 핵심 기능으로는 2개의 32비트 타이머, 프로그램 가능한 인터럽트 컨트롤러, I²C 인터페이스 및 2채널 DMA 컨트롤러가 있습니다.

80960Rx

80960Rx 프로세서에는 I/O 프로세서라는 라벨이 붙어 PCI 버스(바리안트에 따라 2.1 또는 2.2)와 80960Jx 코어가 실장되어 있습니다.이들은 PCI 확장 카드뿐만 아니라 메인보드에서 온보드 PCI 디바이스를 구현하기 위해 사용할 수 있습니다.RM/RN/RS 바리안트에서는 3배의 버스를 탑재한JT 코어를 사용하여 100MHz의 내부 클럭 속도를 달성하고, RD 바리안트에서는 66MHz의 2배의 JF 코어를 사용했습니다.RP 바리안트에는 33MHz 버스 속도로 동작하는 JF 코어가 탑재되어 있습니다.

변종 사양

  • 5 V 부품
모델 번호 코어 주파수 버스 주파수 승수 iCache dCache 전압 소켓
80960MC 20,25 MHz 20,25 MHz 1.0배 512B 0 5.0 V PGA-132
80960SA 10, 12, 16, 20 MHz 10, 12, 16, 20 MHz 1.0배 512B 0 5.0 V 80-PQFP, 84-PLCC
80960SB 10,16 MHz 10,16 MHz 1.0배 512B 0 5.0 V 80-PQFP, 84-PLCC
80960KA 10, 20, 25 MHz 10, 20, 25 MHz 1.0배 512B 0 5.0 V 132-PQFP, 132-PGA
80960KB 16, 20, 25 MHz 16, 20, 25 MHz 1.0배 512B 0 5.0 V 132-PQFP, 132-PGA
80960CA 16, 25, 33 MHz 16, 25, 33 MHz 1.0배 1KB 0 5.0 V 168-PGA, 196-PQFP
80960CF 25, 33, 40 MHz 25, 33, 40 MHz 1.0배 4KB 1KB 5.0 V 168-PGA, 196-PQFP
  • 3.3V 부품
모델 번호 코어 주파수 버스 주파수 승수 iCache dCache 전압 소켓
80960JA 16, 25, 33 MHz 16, 25, 33 MHz 1.0배 2KB 1KB 3.3 V 132-PQFP, 132-PGA
80960JF 25,33 MHz 25,33 MHz 1.0배 4KB 2KB 3.3 V 132-PQFP, 132-PGA
80960JD 66, 50, 40, 33 MHz 16, 20, 25, 33 MHz 2.0배 4KB 2KB 3.3 V 132-PQFP, 132-PGA
80960Js 25,33 MHz 25,33 MHz 1.0배 16KB 4KB 3.3 V 132-PQFP, 132-PGA, 196-MPBGA
80960JC 50,66 MHz 25,33 MHz 2.0배 16KB 4KB 3.3 V 132-PQFP, 132-PGA, 196-MPBGA
80960JT 75,100 MHz 25,33 MHz 2.0배 16KB 4KB 3.3 V 132-PQFP, 132-PGA, 196-MPBGA
80960HA 25, 33, 40 MHz 25, 33, 40 MHz 1.0배 16KB 8KB 3.3 V 168-PGA, 208-PQ4
80960 HD 50,66,80 MHz 25, 33, 40 MHz 2.0배 16KB 8KB 3.3 V 168-PGA, 208-PQ4
80960HT 75MHz 25 MHz 3.0배 16KB 8KB 3.3 V 168-PGA, 208-PQ4
  • PCI I/O 프로세서의 종류
모델 번호 코어 주파수 버스 주파수 승수 iCache dCache PCI 버전 전압 소켓
80960RP 33 MHz 33 MHz 1.0배 4KB 2KB PCI 2.1 3.3 V 352-PBGA
80960RD 33 MHz 66MHz 2.0배 4KB 2KB PCI 2.1 3.3 V 352-PBGA
80960VH 100 MHz 33 MHz 3.0배 16KB 4KB PCI 2.1 3.3 V 324 PBGA
80960RM/N 100 MHz 33 MHz 3.0배 16KB 4KB PCI 2.1 3.3 V 540 PBGA
80960RS 100 MHz 33 MHz 3.0배 16KB 4KB PCI 2.2 3.3 V 540 PBGA
80302/3 100 MHz 66MHz 1.5배 16KB 4KB PCI 2.2 3.3 V 540 PBGA
  • 다이 포토
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개발 종료

인텔은 I2O 규격으로 I/O 디바이스 컨트롤러 시장에서 i960을 강화하려고 했지만 거의 성공하지 못했고 결국 설계 작업은 종료되었다.1990년대 중반까지 가격 대비 성능비는 최신 설계의 경쟁 칩에 비해 떨어졌고, 인텔은 배터리 구동 시스템에서 사용할 수 있는 전력 소비량을 줄인 버전을 생산하지 않았습니다.

1990년에 i960 팀은 미래의 i386 구현, 특히 P6 프로세서(나중에 Pentium Pro가 됨)에 병행하여 작업하는 "세컨드 팀"으로 리다이렉트 되었습니다.i960 프로젝트는 다른 소규모 개발팀에게 주어졌고, 기본적으로 개발 수명의 종료를 보장했습니다.

현황

XOR 값 계산 성능이 뛰어나기 때문에 80303 등의 i960 프로세서는 하이엔드, RAID 지원, SCSI 디스크 어레이, 호스트 어댑터 카드, 디지털 기기/Compaq/HP의 하이엔드 SCSI 및 DSSI, 최종적으로는 파이버 채널 HS용 컨트롤러에 많이 사용됩니다.

또한 i960RS 칩은 Adaptec의 AAR-2400A 컨트롤러에 전원을 공급합니다.이 컨트롤러는 4개의 범용 병렬 ATA 드라이브를 사용하여 소형 PC 서버 및 워크스테이션용으로 저렴한 가격의 RAID-5 보호 내장해성 스토리지 시스템을 구축합니다.

i960은 일부 Brocade 파이버 채널 스위치에서도 Fabric OS를 실행하기 위해 사용되었습니다.

i960 아키텍처는 슬롯 머신에도 사용됩니다.현재 IGT의 Stepper S2000 패밀리와 i960 비디오 패밀리에 포함되어 있습니다.세가의 유명한 모델2 시리즈 아케이드 보드의 메인 CPU로도 사용되었습니다.

인도 공군의 HAL 테하스 경전투기는 i960을 사용하는 것으로 알려졌다.HAL Tejas는 2015년에 도입되었습니다.

인도우주연구기구(ISRO)는 발사체에 탑재된 컴퓨터에 이 칩을 사용할 것으로 알려졌다.

i960 프로세서는 Kelvin Hughes의 레이더의 자동 레이더 플로팅 에이드(ARPA) 인터페이스 보드에도 사용됩니다.

이 칩은 일부 HP X-Terminal에서 사용되었습니다.

일부 SATA RAID 컨트롤러는 PCI-to-PCI 브리지, 메모리 컨트롤러 및 80960을 통합한 인텔의 80303 IOP(Intelligent I/O Processor)를 사용합니다.JT-100 CPU 코어

칩은 Alcatel-Lucent 1000 ADSL 광대역 모뎀에서 사용.

레퍼런스

  1. ^ Smith, Tony (May 18, 2006). "Intel cashes in ancient chips". The Register. Retrieved January 24, 2020.
  2. ^ Turley, Jim (January 11, 2002). "Embedded Processors, Part One". PCMag.com. Retrieved September 8, 2018.
  3. ^ Dvorak, John C. (2008). "Whatever Happened to The iAPX432 — Intel's Dream Chip". Dvorak.org. Retrieved September 8, 2018.
  4. ^ BiiN CPU Architecture Reference Manual (PDF). BiiN. July 1998.
  5. ^ "On Platform Storageworks Seminar notes". Archived from the original on April 25, 2012.
  6. ^ "Intel Expands I/O Building Block Family To Include Intel Integrated RAID Design Kit, Software And Controller" (Press release). SANTA CLARA, Calif.: Intel. January 19, 2000. Archived from the original on August 29, 2020. Retrieved August 29, 2020.
  7. ^ "Image of the circuit board of an Alcatel 1000 ADSL modem". security.sdsc.edu. Retrieved September 24, 2018.

외부 링크

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