R2000 마이크로프로세서

R2000은 MIPS Computer Systems가 개발한 32비트 마이크로프로세서 칩 세트로 MIPS I 명령어 세트 아키텍처(ISA)를 구현했습니다.1986년 1월에 도입된 이 프로세서는 MIPS 아키텍처의 첫 번째 상용 구현이며 모든 기업이 사용할 수 있는 최초의 상용 RISC 프로세서입니다.R2000은 DEC(Digital Equipment Corporation) VAX 미니컴퓨터와 Motorola 68000 및 Intel Corporation 80386 마이크로프로세서와 경쟁하고 있습니다.R2000 사용자에는 Fortent Computer, DEC, Silicon Graphics, Northern Telecom 및 MIPS 자체 Unix 워크스테이션이 포함되어 있습니다.

칩 세트는 R2000 마이크로프로세서, R2010 부동소수점 액셀러레이터 및 4개의 R2020 쓰기 버퍼 칩으로 구성되어 있습니다.코어 R2000 칩은 간단한 쇼트 파이프라인으로 모든 부동소수점 명령을 실행했습니다.이 칩은 또한 직접 인덱싱과 1사이클 읽기 지연 시간으로 구성된 빠른 표준 SRAM 칩으로 만들어진 외부 코드와 데이터 캐시를 제어합니다.R2000 칩에는 가상 메모리 주소를 매핑하기 위한 작은 변환 룩사이드 버퍼가 포함되어 있습니다.R2010 칩에는 부동소수점 레지스터, 부동소수점 데이터 경로 및 보다 긴 심플한 파이프라인이 포함되어 있습니다.메인 메모리 DRAM에의 기입은 완전하게 완료되기까지 수십 사이클이 걸렸습니다.그러나 R2020 칩은 큐잉되어 최대 4개의 메인 메모리에 대한 대기 중인 쓰기를 완료하여 R2000 코어가 지연되지 않고 작업을 진행할 수 있게 되었습니다.캐시 누락이 없는 경우, 이 칩 세트는 ALU 사이클당 1개의 명령 완료 속도를 유지했습니다.이는 명령당 여러 사이클이 필요했던 당시 비 RISC 마이크로프로세서보다 훨씬 더 빨랐습니다.또한 1986년에는 Sun의 첫 SPARC 마이크로프로세서와 Hewlett Packard의 첫 PA-RISC 마이크로프로세서에서도 같은 기술이 도입되었습니다.

전체 속도는 캐시 크기와 캐시 사이클 시간에 의해 제한되었습니다.R2000 칩셋과 SRAM은 처음에는 캐시 버스 타이밍을 양호하게 하기 위해 완전한 회로 기판으로만 판매되었습니다.1987년 시스템 빌더는 칩셋을 임의의 새로운 보드 설계에 사용하기 시작했습니다.

R2000은 8.3, 12.5 및 15MHz 등급으로 출시되었습니다.다이에는 110,000개의 트랜지스터가 들어 있으며 2.0μm의 이중 금속 CMOS 공정에서 80mm로² 측정되었습니다.MIPS는 팹리스 반도체 회사였다. 즉, 집적회로를 제작할 능력이 없었다.칩 세트는 Sierra Semiconductor와 Toshiba에 의해 MIPS용으로 제조되었습니다.1987년 12월 MIPS는 통합 디바이스 테크놀로지, LSI Logic 및 Performance Semiconductor에 R2000의 제조 및 판매를 허가했습니다.Sierra와 Toshiba는 주조 공장 역할을 계속했습니다.

LSI는 2.0μm의 이중 금속 CMOS 공정에서 칩 세트를 제작하여 LR2000으로 출시했습니다.Performance Semiconductor는 PACE-I 0.8μm 더블메탈 CMOS 프로세스에서 칩셋을 제조하여 PR2000으로 출시하였습니다.

1988년에는 개량형 R2000A가 도입되었습니다.R2000A 및 R2010A IC로 구성되어 있습니다.12.5MHz와 16.67MHz로 작동했다.프린터 컨트롤러와 같은 임베디드 애플리케이션에서 광범위하게 사용되고 있습니다.

1988년에는 R2000에 이어 R3000이 출시되었으며, 전체적인 시스템 설계는 비슷하지만 칩 구현 속도는 더 빠릅니다.

레퍼런스

• 퍼버, 스티븐 보(1989)VLSI RISC 아키텍처 및 구성. 페이지 132. CRC 프레스.