СуперН


SuperH (или SH ) — это 32-разрядная архитектура набора инструкций (ISA) для вычислений с сокращенным набором команд (RISC) , разработанная Hitachi и в настоящее время производимая Renesas . Он реализуется микроконтроллерами и микропроцессорами для встраиваемых систем .

На момент появления SuperH отличался наличием 16-битных инструкций фиксированной длины, несмотря на 32-битную архитектуру. Это был новый подход; в то время процессоры RISC всегда использовали размер инструкции, который был таким же, как внутренняя ширина данных, обычно 32 бита. Использование меньших инструкций имело последствия, регистровый файл был меньше, а инструкции обычно имели формат с двумя операндами. Но для рынка, на который был нацелен SuperH, это была небольшая цена за улучшенную память и эффективность кэш-памяти процессора .

Более поздние версии дизайна, начиная с SH-5, включали как 16-, так и 32-битные инструкции, причем 16-битные версии отображались на 32-битную версию внутри ЦП. Это позволило машинному коду продолжать использовать более короткие инструкции для экономии памяти, не требуя при этом большого количества логики декодирования инструкций, необходимой, если бы они были полностью отдельными инструкциями. Эта концепция теперь известна как сжатый набор инструкций и также используется другими компаниями, наиболее ярким примером которой является ARM для ее набора инструкций Thumb .

По состоянию на 2015 год срок действия многих первоначальных патентов на архитектуру SuperH истекает, и ЦП SH-2 был повторно реализован как оборудование с открытым исходным кодом под названием J2 .

Семейство ядер процессоров SuperH было впервые разработано Hitachi в начале 1990-х годов. Концепция дизайна заключалась в едином наборе инструкций (ISA), который был бы совместим снизу вверх для ряда ядер ЦП .

В прошлом такого рода проблемы проектирования решались с помощью микрокода , когда младшие модели этой серии выполняли нереализованные инструкции в виде серии более простых инструкций. Например, инструкция по выполнению умножения 32 x 32 -> 64-бит, «длинное умножение», может быть реализована аппаратно на моделях высокого класса, но вместо этого выполняться как серия дополнений на моделях младшего уровня.


SH-2 на Sega 32X и Sega Saturn
Процессор Hitachi SH-3
Процессор Hitachi SH-2
Процессор Hitachi SH-4