R4200

R4200

R4200은 MIPS Technologies, Inc.(MTI)가 설계한 마이크로프로세서이며, MIPS III 명령 세트 아키텍처(ISA)를 실장하고 있습니다.개발 중에는 VRX로도 알려져 있었습니다.이 마이크로프로세서는 NEC에 라이선스되었고, 회사는 그것을 VR4200으로 제조하여 판매하였다.최초의 VR4200(80MHz 부품)은 1993년에 도입되었습니다.더 빠른 100MHz 부분은 1994년에 출시되었습니다.

R4200은 적어도 개인용 컴퓨터나 [1]: 468 노트북 등 저전력 Windows NT 컴퓨터에서 사용하기 위한 것으로, 당초 66MHz 인텔 486DX2 프로세서의 2배의 퍼포먼스를 목표로 하고 있었다고 합니다.SPECint 벤치마크 결과에 따르면 마이크로프로세서의 정수 성능은 P5 가변 Pentium 마이크로프로세서의 약 85%이며 부동소수점 성능은 Pentium의 약 절반입니다.닌텐도의 "1995년 발매 예정인 새로운 기계"[1]에 사용될 것으로 예상되는 R4300i 변종은 널리 인기 있는 닌텐도 64 비디오 게임기에 사용되었다.R4200은 최종적으로 PC에서는 사용되지 않고 R4600과 경쟁하는 임베디드 마이크로프로세서로 대체되었습니다.

묘사

R4200은 5단계의 클래식한 RISC 파이프라인을 갖춘 스칼라 설계입니다.주목할 만한 기능은 부동소수점 번호의 가수 부분에 대해 산술 연산을 수행하기 위해 정수 데이터 경로를 사용하는 것입니다.지수에 대해 별도의 데이터 경로가 사용되었습니다.이 방식은 트랜지스터의 수, 칩의 크기 및 전력 소비를 줄임으로써 비용을 절감했습니다.부동소수점 퍼포먼스에도 악영향을 미쳤지만 R4200은 높은 부동소수점 퍼포먼스를 필요로 하지 않았습니다.

R4200에는 16KB의 명령 캐시와 8KB의 데이터 캐시가 있습니다.양쪽 캐시는 직접 매핑됩니다.명령 캐시는 32바이트의 회선 크기를 가지며 데이터 캐시는 16바이트의 회선 크기는 16바이트입니다.데이터 캐시는 라이트백 쓰기 프로토콜을 사용합니다.

R4200에는 데이터용 32엔트리 Translation Lookaside Buffer(TLB; 변환 룩사이드버퍼)와 순서용 4엔트리 TLB가 있습니다.33비트의 물리 주소가 지원됩니다.시스템 버스의 폭은 64비트이며 내부 클럭 주파수의 절반으로 작동합니다.

R4200은 130만 개의 트랜지스터를 포함하고 있으며 면적은 81mm였습니다2.NEC는 600 nm CMOS 프로세스에서 R4200을 3레벨의 인터커넥트로 제조했습니다.R4x00과 호환되는 179핀 세라믹 핀 그리드 어레이로 패키지화되어 있습니다.PC 및 R4600 또는 208 핀 플라스틱 쿼드 플랫 팩(PQFP)입니다.3.3V 전원 공급기를 사용하여 일반적으로 1.8W, 80MHz에서 최대 2W의 전력을 방전했습니다.

Pentium과 비교하여 SPECint의 등급은 Pentium이 64.5, R4200이 55였습니다.SPECfp의 등급은 Pentium이 56, R4200이 [2]30이었습니다.

R4300i

R4300i는 MTI가 1995년 [3]4월 17일에 발표한 임베디드 애플리케이션용으로 설계한 R4200의 파생 모델입니다.R4200과는 달리 레이텐시가 짧은 개량된 정수 승수와 비용 절감을 위한 32비트 시스템 버스를 갖추고 있습니다.칩의 면적은 45mm로2 350nm 공정으로 제작됐다.멀티플렉스 주소 및 데이터 라인을 사용함으로써 저비용의 120핀 PQFP로 패키지화할 수 있습니다.3.3V 전원 공급기를 사용하며 40MHz([4]내부 80MHz), 100MHz에서 1.8W, 133MHz에서 2.2W로 작동하는 1.5W의 전력을 방전합니다.

R4300i는 NEC와 Toshiba에 라이선스되어 각각 VR4300 또는 TX4300으로 판매되었습니다.두 회사 모두 100MHz와 133MHz 버전을 제공했습니다.VR4300의 파생 모델은 NEC가 닌텐도 64용 게임기용으로 개발한 것으로 93.75MHz로 NUS-CPU라는 라벨이 붙어 있다.닌텐도 64용 개발 보드는 NEC VR4300 CPU를 사용했지만 최종 CPU는 핀 호환성이 없는 것으로 밝혀졌다.이러한 MIPS 구현의 유일한 사용으로 MTI의 로열티와 NEC의 매출이 크게 증가했으며,[citation needed] MIPS는 1997년에 32/64비트 혼합 RISC ISA의 최고 볼륨으로 기록되었습니다.

NEC는 1998년 [5]1월 20일 일반 임베디드 시장용 R4300의 두 가지 파생 모델인 VR4305와 VR4310을 생산했다고 발표했다.VR4310은 100, 133 또는 167MHz에서 사용할 수 있습니다.250nm 공정으로 제조되어 120핀 PQFP로 포장되었습니다.

레퍼런스

  1. ^ a b Rockman, Simon (April 1994). "Six of the best". Personal Computer World. pp. 464–468, 470, 472.
  2. ^ Halfhill, Tom R. (July 1993). "Low-Power RISC from MIPS". Byte. p. 28. Retrieved 26 April 2022.
  3. ^ "MIPS/NEC Announce New Consumer-market RISC Processor" (Press release). MIPS Technologies, Inc. 17 April 1995.
  4. ^ Simha, Satya (December 1992). "Super Mario Chip". Byte. pp. 59–60. Retrieved 25 April 2022.
  5. ^ "NEC Offers Two High Cost Performance 64-bit RISC Microprocessors" (Press release). NEC Corporation. 20 January 1998.
  • 「MIPS, NEC가 64비트 디바이스를 개시합니다」(1995년 4월 17일).전자 뉴스
  • NEC, 닌텐도용 새로운 MIPS 칩 공개(1995년 5월 8일).마이크로프로세서 리포트
  • 린리 구엔납(1993년 5월 31일)."MIPS, R4200 설계로 새로운 저점에 도달"마이크로프로세서 보고서, 페이지 6-9.
  • Levy, Marcus(1994년 9월 15일)."EDN의 21번째 연간 마이크로프로세서 디렉토리"EDN
  • 라이언, 밥, 톰슨, 톰(1994년 1월).'RISC Grows Up'바이트
  • Yeung, N.K. et al. (1994)"2W 미만의 55SPECint92 RISC 프로세서 설계"ISSCC 기술 논문의 다이제스트. 페이지 206–207.
  • 지브코프, B;퍼거슨, B.; 굽타, M. (1994)1994년 봄, 논문 다이제스트. 페이지 18-25.