Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
MC68060RC50.jpg
Motorola MC68060RC50
Представление
Максимум. Тактовая частота процессора От 50 МГц до 75 МГц; до 133 МГц в разгоне [1] [2] 
Архитектура и классификация
ЗаявлениеНастольные компьютеры и встраиваемые системы
Набор инструкцийMotorola серии 68000
Продукты, модели, варианты
Вариант (ы)68LC060 и 68EC060
История
ПредшественникMotorola 68040
ПреемникPowerPC
Микропроцессор Motorola 68EC060

Motorola 68060 ( « шестьдесят восемь-о-шестьдесят ») представляет собой 32-битовый микропроцессор от Motorola выпущен в 1994 году [3] Это преемник Motorola 68040 и является самым высоким выполнением члена серии 68000 . Были произведены две производные модели: 68LC060 и 68EC060 .

Архитектура [ править ]

Для получения дополнительной информации о наборе команд и архитектуре см. Motorola 68000 series .

Существует версия LC (недорогая) без FPU [4] и EC (встроенный контроллер), без MMU и FPU. Разработкой 68060 руководил Джо Чирчелло.

68060 разделяет большинство архитектурных особенностей с Pentium P5 . Оба имеют очень похожие суперскалярные упорядоченный двойной конвейер команд конфигурации, [3] и дешифратор команд , который разлагает сложные инструкции на более простые до исполнения. Однако существенное отличие состоит в том, что FPU 68060 не является конвейерным и, следовательно, в три раза медленнее Pentium в приложениях с плавающей запятой. В отличие от этого, инструкции целочисленного умножения и сдвига битов выполняются значительно быстрее на 68060. 68060 имеет возможность выполнять простые инструкции в блоке генерации адреса (AGU) и, таким образом, предоставлять результат за два цикла до АЛУ . При разработке 68060 были проанализированы большие объемы коммерческого скомпилированного кода в поисках подсказок относительно того, какие инструкции будут лучшими кандидатами для оптимизации производительности.

По сравнению с Pentium 68060 может лучше работать со смешанным кодом; Декодер Pentium не может выдавать инструкцию FP при любой возможности, и, следовательно, FPU не является суперскалярным, как ALU. Если неконвейерный FPU 68060 может принять инструкцию, он может быть выдан декодером. Это означает, что оптимизировать для 68060 проще: никакие правила не препятствуют выполнению инструкций FP, когда это удобно для программиста, кроме хорошо понятных задержек инструкций. Однако с должным образом оптимизированным и запланированным кодом FPU Pentium способен удвоить тактовую пропускную способность FPU 68060.

68060 - это последняя разработка из семейства 68000 общего назначения, от которой отказались в пользу чипов PowerPC . Он видел применение в какой - то последней модели Amiga машины и Amiga акселераторы, а также некоторые Atari ST клонов и Фалькона ускорительных плат (CT60 / CT63 / CT60e, последний из которых был создан в 2015 году), и очень поздних моделей Альфа Microsystems многопользовательские компьютеры до их перехода на x86, но Apple Inc. и мир Unix перешли на различные RISCплатформы к тому времени, когда 68060 был доступен. 68060 был представлен на частоте 50 МГц в процессе производства Motorola 0,6 мкм. Через несколько лет он был уменьшен до 0,42 мкм, а тактовая частота увеличена до 66 МГц и 75 МГц. Некоторым пользователям удалось разогнать rev6. 68060 CPU (маска: 71E41J) до 120 или 133 МГц. [5] [6]

Продолжаются разработки базового ядра, предназначенного для встраиваемых систем. Здесь они сочетаются с рядом периферийных интерфейсов, чтобы снизить общую сложность и требования к мощности конструкции. Ряд микросхем, каждый с разными наборами интерфейсов, продается под названиями ColdFire и DragonBall .

История [ править ]

Номера моделей с четными предпоследними цифрами (68000, 680 2 0, 680 4 0, 680 6 0) были зарезервированы для основных изменений в архитектуре ядра 680x0. Номера моделей с нечетной предпоследней цифрой (680 1 0, 680 3 0) были зарезервированы для обновления архитектуры предыдущего чипа. № 68050 [3] или 68070 когда-либо производились Motorola.

Например, Motorola 68010 (и малоизвестный 68012 ) - это 68000 с улучшенными инструкциями цикла и возможностью приостановить, а затем продолжить выполнение инструкции в случае сбоя страницы, что позволяет использовать виртуальную память с соответствующим оборудованием MMU . Однако никаких серьезных изменений в архитектуре ядра не производилось. Точно так же Motorola 68030 представляет собой усовершенствованный процесс по сравнению с 68020 с MMU и небольшим кешем данных (256 байтов), перемещенным на кристалле. 68030 был выпущен с номинальной скоростью до 50 МГц.

Однако переход с 68000/68010 на 68020/68030 представляет собой капитальный ремонт с бесчисленными индивидуальными изменениями.

Ко времени производства 68060 Motorola отказалась от разработки семейства 68000 в пользу PowerPC . 68060 - последний процессор семейства 68000 от Motorola.

Signetics (Philips) выпустила вариант на базе 68000, который они несколько сбивчиво назвали 68070 . Он содержит умеренно улучшенный процессор 68000, простой встроенный MMU и контроллер шины I²C . Он появился задолго до 68060 и использовался в основном в качестве встроенного процессора в некоторых элементах бытовой электроники, особенно в консолях CD-i .

Использование [ править ]

INFiNiT !, Макс !, и Максин! Серия генераторов телевизионных символов использует 68060 в качестве основного процессора. Эти генераторы персонажей были неотъемлемой частью партнерских станций многих американских телеканалов. [7]

В настольных ПК 68060 используется в некоторых вариантах Amiga 4000T производства Amiga Technologies [8] и доступен как стороннее обновление для других моделей Amiga. Он также используется в нелинейной видеосистеме Amiga clone DraCo . [9]

Q60 продлил Sinclair QL дизайн так же от самого медленного старта до конечной темпу возможностей 68K Архитектурных; эти материнские платы на базе 68060 [10] - на 66 МГц для полной 68060 или вариант без FPU 68LC060, разогнанный до 80 МГц - более чем в 100 раз быстрее, чем Sinclair QL, при работе с теми же операционными системами. [11] [12] [13]

68060 использовался в больших офисных УАТС Nortel Meridian 1 Option 51, 61 и 81 , питая платы процессоров CP3 и CP4. Пара этих плат, каждая из которых имеет 68060, может быть использована для обеспечения отказоустойчивости УАТС. Это было логичным применением, поскольку в предыдущих ядрах Meridian 1 использовались другие чипы Motorola. Позже Nortel изменила архитектуру, чтобы использовать процессоры Intel.[14]

Многопротокольный маршрутизатор Motorola Vanguard 6560 использует процессор 68EC060 с тактовой частотой 50 МГц.

В системах Motorola MVME -17x и Force Computer SYS68K VMEbus используется ЦП 68060.

Варианты [ править ]

68EC060 [ редактировать ]

68EC060 - это версия микропроцессора Motorola 68060, предназначенная для встроенных контроллеров (EC). Он отличается от 68060 тем, что не имеет ни FPU, ни MMU. Это делает его менее дорогим и потребляет меньше энергии.

68LC060 [ редактировать ]

68LC060 - это недорогая версия микропроцессора Motorola 68060 без FPU. Это делает его менее дорогим и потребляет меньше энергии.

Таблица функций [ править ]

ВариантMMUFPUМаксимальная частота
68060дада75 МГц или 133 МГц в разгоне
68 LC 060даНет75 МГц или 133 МГц в разгоне
68 EC 060НетНет75 МГц или 133 МГц в разгоне

Технические данные [ править ]

Тактовая частота процессораОфициально: 50, 66, 75 МГц

В разгоне: 60 (rev1-2), 80 (rev3-4), 110, 120 и 133 МГц (rev5-6)

Напряжение питания
  • Vcore 3,3 В
  • I / O 5 В
Температура−40 ° C .. 70 ° C ( 85 ° C с текущей маской)
Семья логикиСтатическая CMOS
Производственный процессCMOS 0,6 мкм и выше 0,42 мкм
Чип-носительPGA 206 (совместим с 68040 ), TBGA 304 31 * 31 * 1.7 P1.27
Адресная шина32 бит
Шина данных32 бит
Набор инструкцийCISC
Кеш
  • DCache 8 КБ ( 4-полосная ассоциативная )
  • 8 КБ ICache ( 4-полосная ассоциативная )
  • 96-байтовый буфер инструкций FIFO
  • Кэш-память на 256 входов
  • 64 входа ATC * MMU Buffer (4-полосный ассоциативный)
регистр
  • 10 для адресных операций (7 покол., 2 стека, 1 шт.)
  • 8 для операций с данными
  • 1 для флагов ЦП (регистр состояния)
Транзисторы~ 2,500,000
Представление
  • ~ 88 MIPS @ 66 МГц
  • ~ 110 MIPS при 75 МГц
  • ~ 36 MFlops @ 66 МГц
  • ~ 160 MIPS при 120 МГц [15]
  • ~ 177 MIPS @ 133 МГц (оценка)

ATC = Кэш преобразования адресов

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Добро пожаловать на форум Natami / Amiga» . Архивировано 13 июня 2011 года . Проверено 13 июня 2011 .
  2. ^ "68060 Masken und Fakes" . Проверено 11 августа 2017 .
  3. ^ a b c Андерсон, А. Джон (1994). Основы компьютерных технологий . CRC Press. п. 70. ISBN 978-0-412-59810-4. Проверено 18 мая 2009 .
  4. ^ "motorola.com.cn - Motorola, Руководство по выбору стандартных встроенных контроллеров, 4 квартал 2001 г." (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 10 декабря 2004 года . Проверено 29 ноября 2010 .
  5. ^ «Добро пожаловать на форум Natami / Amiga» . Архивировано 13 июня 2011 года . Проверено 13 июня 2011 .
  6. ^ "68060 Masken und Fakes" . Проверено 11 августа 2017 .
  7. ^ «Microsoft и Intel установили план телекоммуникаций с Nortel, HP - 15 марта 1999 г.» . money.cnn.com . Проверено 12 мая 2018 .
  8. ^ amiga.resource.cx - База данных оборудования Amiga, Amiga 4000T
  9. ^ amiga.resource.cx - База данных оборудования Amiga, DraCo ( 68060 @ 50/66 ≤128M)
  10. ^ Материнские платы на базе 68060 для Linux и Qdos
  11. ^ Qdos Classic
  12. ^ Q60 Порт Linux
  13. ^ Qdos для Amiga 68000..68060
  14. ^ «Сети Intel и Nortel для создания сетей следующего поколения» . newsroom.intel.com . Проверено 10 октября 2019 .
  15. ^ «Добро пожаловать на форум Natami / Amiga» . Архивировано 13 июня 2011 года . Проверено 13 июня 2011 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Статья с описанием архитектуры 68060
  • Руководство пользователя M68060 (PDF) . Motorola. 1994. M68060UM / AD.