IBM ROMP - IBM ROMP

Для использования в других целях см. Возня.
ROMP
ДизайнерIBM
Биты32
ВведеноЯнварь 1986 (Коммерчески)
дизайнRISC
ТипЗарегистрироваться-Зарегистрироваться
КодированиеПеременная (Длиной 2 или 4 байта)
РазветвлениеКод состояния
Размер страницы4 КБ
ОткрытоНет
Регистры
Общее назначение16 × 32 бит
ROMP

В ROMP это компьютер с сокращенным набором команд (RISC) микропроцессор разработано IBM в конце 1970-х гг. Он также известен как Исследование минипроцессоров OPD (после двух подразделений IBM, которые сотрудничали при его создании, IBM Research и Отдел офисных продуктов [OPD]) и 032.[1] ROMP изначально разрабатывался для оргтехники и небольших компьютеров,[2] задумано как продолжение IBM середины 1970-х Мини-процессор OPD микропроцессор,[нужна цитата ] который использовался в IBM Office System / 6 система обработки текстов. Первые образцы стали доступны в 1981 году, и впервые он был использован в коммерческих целях в ПК IBM RT объявлено в январе 1986 года. Какое-то время планировалось, что RT PC станет персональный компьютер, при этом ROMP заменяет Intel 8088 найдено в Персональный компьютер IBM. Однако позже ПК RT был перепозиционирован как инженерный и научный. рабочая станция. Позже CMOS версия ROMP была впервые использована в сопроцессор доска для Академическая система IBM 6152 введен в 1988 году, позже он появился в некоторых моделях ПК RT.

История

В архитектурный работа над ROMP началась в конце весны 1977 г., как дочерняя компания IBM Research с 801 RISC-процессор (отсюда и аббревиатура «Research»). Большинство архитектурных изменений были направлены на снижение затрат, например добавление 16-битных инструкций для повышения эффективности работы с байтами. Первоначальный ROMP имел 24-битную архитектуру, но через несколько лет после разработки набор команд был изменен на 32-битный.[3]

Первые микросхемы были готовы в начале 1981 года, что сделало ROMP первым промышленным RISC. Процессор был обнаружен на Международная конференция по твердотельным схемам в 1984 г.[4] ROMP впервые появился в коммерческом продукте как процессор для ПК IBM RT рабочая станция, который был представлен в 1986 году. В качестве примеров для производства ПК в режиме реального времени в 1985 году началось серийное производство ROMP и его MMU.[4] Задержка между завершением разработки ROMP и выпуском ПК RT была вызвана чрезмерно амбициозными планами программного обеспечения для ПК RT и его Операционная система (ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ). Эта ОС виртуализировала оборудование и могла содержать несколько других операционных систем. Эта технология называется виртуализация, в то время как обычное дело в мэйнфрейм системы, только в 21 веке начали набирать обороты в небольших системах. Усовершенствованная CMOS-версия ROMP была впервые использована в Академическая система IBM 6152 рабочая станция, а позже в некоторых моделях ПК RT.

IBM Research использовал ROMP в своих Прототип параллельного процессора исследований (RP3), ранний экспериментальный масштабируемый мультипроцессор с общей памятью который поддерживает до 512 процессоров, впервые подробно описанных в 1985 году; и версия CMOS в его ACE, экспериментальном мультипроцессоре NUMA, который работал в 1988 году.[5]

Архитектура

Архитектура ROMP была основана на оригинальной версии IBM Research 801 миникомпьютер. Основными отличиями были более крупные размер слова (32 бита вместо 24), и включение виртуальная память.[6] Архитектура поддерживала 8-, 16- и 32-битные целые числа, 32-битную адресацию и 40-битную виртуальное адресное пространство. У него был указатель инструкции регистр и шестнадцать 32-битных регистры общего назначения. Микропроцессор управлялся 118 простыми 16- и 32-битными инструкциями.[7]

Виртуальная память ROMP имеет сегментированный 40 бит (1 TB) адресное пространство, состоящее из 4096256 Сегменты МБ. 40-битный виртуальный адрес формируется в MMU с помощью сцепление 12-битный идентификатор сегмента с 28 младшими битами из 32-битного виртуального адреса, вычисленного с помощью ROMP. Идентификатор сегмента получается из набора из 16 идентификаторов сегмента, хранящегося в MMU, адресованных четырьмя старшими битами 32-битного виртуального адреса, вычисленного с помощью ROMP.[8]

Реализация

ROMP - это скалярный процессор с трехступенчатым конвейером.[7] На первом этапе, если в 16-байтовом буфере предварительной выборки есть инструкции, команда была выбрана, декодирована и операнды из файла регистров общего назначения были прочитаны. Буфер предварительной выборки команд считывает 32-битное слово из памяти всякий раз, когда ROMP не обращался к нему.[7] Инструкции выполнялись на втором этапе и записывались обратно в файл реестра общего назначения на третьем этапе. ROMP использовал обходная сеть и соответствующим образом запланировали чтение и запись регистрового файла для поддержки последовательного выполнения зависимых инструкций.[7] Большинство инструкций "регистр-регистр" выполнялись за один цикл; из 118 инструкций 84 имели задержку в один цикл.[9] У ROMP был компаньон, разработанный IBM Интегральная схема который во время разработки носил кодовое название Rosetta.[10] Розетта была блок управления памятью (MMU), и он предоставил ROMP средства преобразования адресов, резервный буфер перевода и буфер хранилища.[7]

ROMP и Rosetta изначально были реализованы в IBM 2 мкм кремниевый затвор Технология NMOS с двумя уровнями металлического межсоединения.[11][4] ROMP состоит из 45000 транзисторов и составляет 7,65 × 7.65 мм большой (58,52 мм2), а Rosetta состоит из 61500 транзисторов и составляет 9,02 × 9.02 мм большой (81,36 мм2). Оба упакованы в 135-контактный керамические решетки.[4] Позднее была разработана CMOS-версия ROMP и Rosetta (называемая ROMP-C и Rosetta-C).

использованная литература

  1. ^ Хеберлейн, Ларри (октябрь 1986). «Взгляд программиста на чип PC RT». Компьютерный язык. Vol. 3 шт. 10. С. 41–46.
  2. ^ Hester, P.D .; Симпсон, Ричард О .; Чанг, Альберт. «Архитектура ROMP и модуля управления памятью IBM RT PC». В Уотерсе, Фрэнк (ред.). IBM RT Personal Computer Technology, форма № SA23-1057 (PDF). п. 48.
  3. ^ Waldecker, D.E .; Вун, П.Я. «Введение в технологию ROMP / MMU». В Уотерсе, Фрэнк (ред.). IBM RT Personal Computer Technology, форма № SA23-1057 (PDF). п. 44.
  4. ^ а б c d Бамбрик, Ричард (27 января 1986). «Новый процессор IBM RISC на основе 10-летнего проекта». Электронные новости.
  5. ^ Лерман, Г .; Рудольф, Л. (1993). Параллельная эволюция параллельных процессоров. Springer Science & Business Media. п.146. ISBN  9781461528562.
  6. ^ Дьюар, Роберт Б.К .; Смосна, Матфей. Микропроцессоры: взгляд программиста. Макгроу-Хилл. п. 378.
  7. ^ а б c d е Фурбер, Стивен (1989). Архитектура и организация VLSI RISC. CRC Press. С. 106–109. ISBN  9780824781514.
  8. ^ Табак, Даниэль (1987). Архитектура RISC. Research Studies Press. С. 102–103.
  9. ^ Сеймур, Джим (10 июня 1986 г.). «Архитектура RISC». Журнал ПК. п. 113.
  10. ^ Чендлер, Дэвид (1986). «ROMP - это не просто жаворонок». Обзор UNIX.
  11. ^ Уотерс, Фрэнк (ред.). Технология персональных компьютеров IBM RT. п. 8.

внешние ссылки