El conjunto de instrucciones MIPS 1 es pequeño en comparación con las arquitecturas contemporáneas 80x86 y 680x0 , codifica solo las operaciones más utilizadas y admite pocos modos de direccionamiento . Combinado con su longitud de instrucción fija y solo tres tipos diferentes de formatos de instrucción, esto simplificó la decodificación y el procesamiento de instrucciones. Empleaba una secuencia de instrucciones de 5 etapas , lo que permitía la ejecución a una velocidad cercana a una instrucción por ciclo, algo inusual para su época.
Esta generación de MIPS admite hasta cuatro coprocesadores. Además del núcleo de CPU, el microprocesador R3000 incluye un procesador de control (CP), que contiene un búfer de búsqueda de traducción y una unidad de gestión de memoria . [1] El CP funciona como un coprocesador . Además del CP, el R3000 también puede admitir un coprocesador numérico externo R3010, [2] junto con otros dos coprocesadores externos.
La CPU R3000 no incluye caché de nivel 1. En su lugar, su controlador de caché integrado opera cachés de datos e instrucciones externos de hasta 256 KB cada uno. Puede acceder a ambos cachés durante el mismo ciclo de reloj.
El R3000 tuvo mucho éxito y muchas empresas lo utilizaron en sus estaciones de trabajo y servidores. Entre los usuarios se encontraban:
Silicon Graphics para sus estaciones de trabajo Professional IRIS, Personal IRIS e Indigo y los sistemas de visualización multiprocesador Power Series.
Sony para sus consolas de videojuegos PlayStation y PlayStation 2 (SCPH-10000 a SCPH-700XX, con una frecuencia de reloj de 37,5 MHz para su uso como CPU de E/S y de 33,8 MHz para compatibilidad con juegos de PlayStation) y estaciones de trabajo NEWS , así como para la unidad arcade analógica Bemani System 573 , que funciona con el R3000A.
Computadoras Tandem para sus servidores tolerantes a fallas NonStop Cyclone/R y CLX/R.
El R3000 también se utilizó como microprocesador integrado. Cuando los avances tecnológicos lo volvieron obsoleto para sistemas de alto rendimiento, se siguió utilizando en diseños de menor costo. Empresas como LSI Logic e Integrated Device Technology desarrollaron derivados del R3000 específicamente para sistemas integrados .
Matriz de inyección MIPS R3000A
Los derivados del R3000 para aplicaciones no integradas incluyen:
R3000A: un desarrollo posterior de MIPS introducido en 1989. Funcionaba a frecuencias de reloj de hasta 40 MHz.
PR3400: desarrollado por Performance Semiconductor, presentado en mayo de 1991, también hasta 40 MHz. Integraba los Performance Semiconductor PR3000A y PR3010A en una única matriz.
Los derivados del R3000 para aplicaciones integradas incluyen:
Identificación del producto R3051Identificación del paciente R3081
CW4003, DCAM-101 - Destinado a aplicaciones de cámaras digitales, el núcleo CW4003 incluía una unidad "multiplicadora-adición-permanente" (MABO) para aritmética acelerada de números enteros y una unidad aceleradora de procesamiento de píxeles (PPA) accesible a través de la interfaz del coprocesador 2. El DCAM-101 combinaba el núcleo CW4003 con módulos que interactuaban con un sensor de cámara, pantalla, almacenamiento y otros periféricos, y también incorporaba una unidad de compresión/descompresión JPEG. [3]
PR31500, PR31700: microprocesadores de Philips Semiconductors utilizados en la gama de PC portátiles Philips Velo . El PR31700 de 75 MHz se fabricó en un proceso de 350 nm, se entregó en un LQFP de 208 pines, funcionó a 3,3 V y disipó solo 350 mW. [ cita requerida ]
RISController: una familia de microprocesadores integrados de IDT. Los modelos incluían el R3041, el R3051, el R3052, el R3071 y el R3081. Todos los modelos incluían cachés L1 integrados. Los modelos de gama alta incluían cachés más grandes y unidades de memoria multimodo (MMU) y unidades de procesamiento de flujo (FPU) opcionales. Competían con los procesadores Intel i960 y AMD 29000 .
TX3900 - Un microcontrolador de Toshiba.
Mongoose-V : una CPU de 10 a 15 MHz expandida y reforzada con radiación para su uso en naves espaciales; todavía se utiliza hoy en día en aplicaciones como la sonda espacial New Horizons de la NASA .
Referencias
^ ab Jurij Šilc; Borut Robič; Theo Ungerer (1999). Arquitectura de procesador: del flujo de datos al superescalar y más allá. Springer-Verlag Berlín Heidelberg. pag. 38.ISBN 978-3-540-64798-0.
^ Rowen, Chris; Johnson, Mark; Ries, Paul (junio de 1988). "El coprocesador de punto flotante MIPS R3010". IEEE Micro . 8 (3). Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos: 53–62. doi :10.1109/40.540. ISSN 0272-1732. S2CID 12859181 . Consultado el 24 de abril de 2022 .
^ ab Archide, Reynaldo (marzo de 1998). "Una CPU flexible para cámaras digitales". Byte . págs. 49–50 . Consultado el 17 de agosto de 2023 .
^ Sharma, Aashish (21 de julio de 2015). "La CPU original de PlayStation está impulsando nuevos horizontes". Fossbytes .
^ Tomson, Iain (14 de enero de 2015). "La sonda de plutonio alimentada por un procesador de PlayStation prepara imágenes de Plutón". The Register .
^ Dockrill, Peter (17 de julio de 2015). "La sonda New Horizon de la NASA llegó a Plutón con una CPU de PlayStation como cerebro". Science Alert .
^ Michael Slater, ed. (1992). Una guía para los microprocesadores RISC. Academic Press, Inc., pág. 129. ISBN978-0-12-649140-1.
Tecnologías MIPS R3000
Lectura adicional
Rowen, Chris; Johnson, Mark; Ries, Paul (junio de 1988). "El coprocesador de punto flotante MIPS R3010". IEEE Micro . 8 (3): 53–62. doi :10.1109/40.540. S2CID 12859181.
