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NVAX
NVAX는 VAX 명령 집합 아키텍처(ISA)를 구현한 DEC(Digital Equipment Corporation)에서 개발 및 생산한 CMOS 마이크로프로세서다.NVAX의 변종인 NVAX+는 버스 인터페이스와 지원되는 외부 캐시가 다르지만, 마이크로아키텍처와 관련해서는 동일했다.NVAX+는 DECchip 21064와 동일한 버스를 탑재하도록 설계되어 드롭인 교체가 가능했다.
NVAX와 NVAX+는 MicroVAX 3100, VAXstation 4000, VAX 4000, VAX 6000, VAX 7000/10000 및 VAXft와 같이 1991년에 출시된 최신형 VAX 시스템에 사용되었다.디지털이 1990년대 초반에 걸쳐 설계를 업데이트했지만, 프로세서와 VAX 플랫폼 자체는 결국 DECchip 21064의 도입, 알파(당시 Alpha AXP) 아키텍처의 구현, 그리고 그 결과 1992년 11월에 나온 시스템으로 대체되었다.
NVAX는 83.3MHz(12ns), 71MHz(14ns), 62.5MHz(16ns)의 다양한 클럭 속도로 제공되었으며, NVAX+는 90.9MHz(11ns)의 주파수로 클럭 처리된다.NVAX는 약 25개의 VAX Unit of Performance(VUP)를 제공했지만 NVAX+는 약 35개의 VUP를 제공했다.이는 VAX 9000 메인프레임의 약 40개의 VUP보다 약간 적은 양이지만 데스크탑 폼 팩터에서 사용할 수 있다.
시리즈의 최종 모델은 50개의 VUP를 제공하는 NVAX++ 또는 NV5이다.이것이 마지막 VAX 프로세서였고, DEC는 그 이후 완전히 DEC 알파로 이동했다.
설명
NVAX는 크기가 16.2 x 14.6 mm(236.52 mm²)인 다이 위에 130만 개의 트랜지스터를 포함했다.다이(die)는 디지탈의 4세대 CMOS 공정인 CMOS-4에서 제작되었으며, 0.75µm 공정으로 3개의 알루미늄 인터커넥트가 있다.NVAX는 339핀 핀 그리드 어레이로 패키지되어 있다.NVAX는 83.3MHz(12ns), 71MHz(14ns), 62.5MHz(16ns)의 다양한 클럭 속도로 제공되었으며, NVAX+는 90.9MHz(11ns)의 주파수로 클럭 처리된다.NVAX는 약 25개의 VAX Unit of Performance(VUP)를 제공했다.
동시에 도입된 NVAX+는 프로세서 설계상 동일하지만 다른 버스, 캐시 시스템을 사용했으며 외부 연결은 431핀 어레이였다.이것들은 알파에 있는 것과 똑같아서 CPU를 변경하기만 하면 NVAX+ 기계를 알파로 업그레이드할 수 있었다.또한 이러한 변화로 인해 약간 더 높은 성능으로 작동할 수 있었고, NVAX+는 약 35개의 VUP로 구동되었다.이는 VAX 9000 메인프레임의 약 40개의 VUP보다 약간 적은 양이었다.
1994년에 VAX 7000 모델 7x0 및 VAX 10000 모델 7x0 시스템에 NVAX++(일명 NV5)가 도입되었다.133MHz(7.5ns)에서 작동했으며, 디지털의 5세대 CMOS 프로세스인 CMOS-5에서 0.50µm 공정으로 제작되었다.50개의 VUP로 성능을 향상시켰다.1996년에는 VAX 7000/10000 모델 8x0에 사용된 170.9 MHz NV5가 도입되었다.
마이크로아키텍처
NVAX는 I-box, E-box, F-box, M-box, C-box 등 5개의 반자율 단위로 분할된다.NVAX는 마크로피프라인으로 되어 있다.다수의 VAX 매크로 지시는 자체 마이크로파이프 라인을 가진 자율 장치에 의해 병렬 처리된다.
I-box는 VAX 지침을 가져오고 해독한다.또한 2KB 직접 매핑된 가상 명령 캐시(VIC)와 4비트 분기별 512 입력 내역 테이블도 포함하고 있다.I-box는 사이클마다 VIC에서 8바이트의 명령 데이터를 가져오는 것을 목표로 했다.
E-box는 대부분의 부동 소수점 지시사항을 실행한다.1600단어 제어 매장의 마이크로코드로 제어되며 20단어 패치 적용이 가능하다.
F-box는 32비트 정수 곱하기 명령뿐만 아니라 부동 소수점 명령도 실행한다.4단 부동 소수점과 정수 곱셈 파이프라인과 비파이프 부동 소수점 분할기를 갖추고 있다.
참조
- Uhler, Michael G. 외 연구진"NVAX 및 NVAX+ 고성능 VAX 마이크로프로세서"디지털 기술 저널, 제4권, 제3권, 1992년 여름. 페이지 11-23.
- Nuessgen, Marco. "VAX CPU Model Summary".
추가 읽기
- 디지털 기술 저널: NVAX-마이크로프로세서 VAX 시스템에 관한 특별 이슈. (디지털 장비 주식회사)4(3)1992년 여름.ISSN 0898-901X.
- 앤더슨, W. (1992년)."NVAX CPU 칩 설계의 논리적 검증".1992년 IEEE 컴퓨터 설계 국제 회의: 컴퓨터 & 프로세서에서 VLSI. 페이지 306–309.ISBN 0-8186-310-4
- 바도, R.W. 외 연구진(1992)"100-MHz 맥크로파이프라인 VAX 마이크로프로세서"IEEE 저널 솔리드 스테이트 회로, 제27권, 제11권 1585–1598호.ISSN 0018-9200.
- 폭스, 토마스 F. (1994년)."디지털의 고성능 마이크로프로세서 설계"제31회 ACM-IEEE 설계 자동화 회의의 진행. 페이지 586–591.
