多问题
64位微处理器
79RC5000
x
x
双发射超标量执行核心
- 250 MHz的频率
- 与其他指令发出双浮点ALU操作
班
- 传统的5级流水线,最大限度地减少负载和分支laten-
资本投资者入境计划
x
单周期重复率对于大多数浮点ALU
操作
x
高水平的性能,适用于各种应用的
- 高性能的64位整数单元实现330的Dhrystone
MIPS ( Dhrystone的2.1 )
- 超高性能的浮点加速器,直接
实现单精度和双精度运算
实现500mflops
- 非常大的片上高速缓存小学
- 片上二级高速缓存控制器
x
MIPS -IV 64位ISA ,以提高计算
- 3D图形复方浮点运算和
浮点DSP
- 有条件的移动操作
x
大容量片上TLB
x
主动电源管理,包括使用WAIT操作
大型,高效的片上高速缓存
- 32KB指令缓存, 32KB数据Cache
- 在每个CACH 2组相联
- 实际上,索引和身体标记,以最大限度地减少高速缓存
FL ushes
- 回写式和直写式选择在每页的基础
- 关键字优先缓存未命中处理
- 支持背到背加载和存储在任何组合
全管道率
x
高性能存储系统
- 大型的主高速缓存集成在芯片上
- 二级高速缓存控制接口芯片
- 高频64位总线接口运行高达125MHz
- 骨料片上高速缓存的带宽,系统界面
5.6GB/s
- 为图形和数据高性能写协议
通讯
x
兼容多种操作系统
- 的Windows CE
- 许多MIPS兼容的实时操作系统
x
使用输入系统时钟,与处理器管线时钟
乘以2-8倍
x
工业和商业温度范围
解包/包装机
浮点控制
IDT标志为注册商标, RC32134 , RC32364 , RC64145 , RC64474 , RC64475 , RC4650 , RC4640 , RC4600 , RC4700 RC3081 , RC3052 , RC3051 , RC3041 , RISController和RISCore是与贸易
集成设备技术,Inc.的商标
PDUJDL “ NFRO %
PDUJDL “ NFRO %
PDUJDL “ NFRO %
PDUJDL “ NFRO %
VHUXWDH )
VHUXWDH )
VHUXWDH )
VHUXWDH )
锁相环
数据集
商店B uffer
的SysAD
W仪式缓冲
读缓冲器
数据集B
DB美国
控制
标签
浮点寄存器文件
接头T LB
协处理器0
系统/ M埃默里
控制
DVA
整数控制
AuxTag
载入出厂校准器
整数寄存器文件
整数/地址加法器
数据T LB虚拟
移位/存储定位仪
逻辑单元
美国AB
整数m, ultiply ,鸿沟
FPIB我们
地址B uffer
指令标签的
ITL B物理
指示标记B
指令集B
工技信息库我们
数据标签的
DT LB物理
指令选择
整数指令寄存器
FP指令寄存器
指令集
浮点
M添加,添加,子, CVT
DIV ,开方
IVA
PC INCREM进入
B牧场加法
指令TL B虚拟
程序计数器
1 15
2001年集成设备技术有限公司
2001年4月10日
DSC 5719
79RC5000
该RC5000提供了许多性能关键的嵌入式应用
系统蒸发散,如高端网际互联系统中,彩色打印机,并
图形终端。
的RC5000是用于高性能应用进行了优化,以
特别强调对系统带宽和浮点运算,
通过集成高性能的计算单元和一个高的
高性能内存层次结构。对于此类应用,其结果
是一种相对低成本的CPU能力的大致330的Dhrystone
MIPS 。
IDT在提供的RC5000目标包括:
x
提供高性能的升级路径,以现有的嵌入式
客户在网络互联,办公自动化和
可视化的市场。
x
提供了浮点一个显著改善
性能目前处于中等价位MIPS提供
中央处理器。
x
在桌面的存储器层次结构中提供的改进
通过使用大量的主高速缓存和集成系统
二级高速缓存控制器。
x
通过使用使能改进性能
MIPS -IV ISA 。
该RC5000实现了MIPS -IV 64位ISA ,包括CP1和
CP1X功能单位(和它们的指令集) 。
QLO SL3 】U H HW Q,
负载
商店
2
2
8
1
1
8
MULT / MULTU
DMULT / DMULTU
DIV / DIVU
DDIV / DDIVU
其它整数ALU
支
跳转
12
36
68
1
2
2
12
36
68
1
2
2
表1的整数指令执行速度
该RC5000承认的指令两大类为多
问题:
x
浮点ALU
x
所有其他
这些指令类被预译码的RC5000 ,因为它们
被带到片。预解码信息被存储在
指令缓存。
假设不存在未决的资源冲突时, RC5000
可以发出每班一个指令流水线每个时钟周期。注意
这种广泛的类分开可以确保没有数据依赖新生
赖关系,限制多的问题。
然而,无论是在浮点ALU的长潜伏期资源(例如
在整数单元格或SQRT指示)或指令(如
乘法)可以限制指令的问题。注意, R5000确实
不执行乱序或推测性执行;相反,管道
滑动,直到所需的资源变为可用。
上有双发指令对没有对齐限制。
在RC5000取从每个周期的高速缓存两个指令。因此,对于
最佳的性能,编译器应该尝试对齐跳转目标
以允许在所述第一目标周期双问题,因为指令高速缓冲存储器
只执行对准取。
在RC5000的短管道保持负载和分支延迟
非常低。缓存包含特殊逻辑,允许任意组合
加载和存储在后端到后端的周期,而无需执行
管道单或摊位。 (这里假定该操作不会错过
在高速缓存中)。
2 15
WDHSH5
HUXWFHWLKFU $ WH6 QRLWFXUWVQ ,
HUXWFHWLKFU $ WH6 QRLWFXUWVQ ,
HUXWFHWLKFU $ WH6 QRLWFXUWVQ ,
HUXWFHWLKFU $ WH6 QRLWFXUWVQ ,
\\ FQHWD /
QRLWDUHS2
PVLQDKFH0 HXVV , QRLWFXUWVQ ,
PVLQDKFH0 HXVV , QRLWFXUWVQ ,
PVLQDKFH0 HXVV , QRLWFXUWVQ ,
PVLQDKFH0 HXVV , QRLWFXUWVQ ,
12,73,5&6('
12,73,5&6('
12,73,5&6('
12,73,5&6('
该RC5000是一个有限的双发机,利用传统的
5级整数流水线。 RC5000的这一基本整数管线
在图1所示的整数指令执行速度是tabu-
迟来(在管道时钟数)如下:
2001年4月10日
79RC5000
该RC5000包含以下计算单位:
其中P是最大功耗在热温度,
通过使用最大I计算
CC
规范的设备。
典型值
CA
在各个空气流示于表1中。
CA
气流(英尺/分钟)
PGA
BGA
0
16
14
200
7
6
400
5
4
600
3
3
800
2.5
2.5
1000
2
2
整数ALU 。在RC5000实现了一个完整的单周期64位ALU
对于所有的整数ALU的功能比乘除等。旁路
用于支持背到背ALU操作在全管道率
无需摊位的数据依赖性。
整数乘法/除法单元。此单元被从初级分离
ALU,以允许这些较长的延迟操作,以在与其它并行运行
操作。该管道摊位只有在尝试访问HI或LO
操作完成之前寄存器而成。
浮点ALU 。这个单位是负责所有CP1 / CP1X ALU
操作要比DIV / SQRT等。该单元流水线,以允许单
周期重复率对于单精度运算
浮点DIV / SQRT单位。此单元被从分离
浮点ALU ,使得这些长延迟操作不会阻止
其他浮点运算的问题。
此外, RC5000实现单独的逻辑单元imple-
换货加载,存储和分支机构。
每RC5000文档勘误表,版本1.0 , 2004年2月
1999元的RC5000设备勘误表,日期为1999年2月模式
位20 , 33和37必须设置为1 。
输入时钟工作在33MHz的100MHz的频率范围。
管道频率为RC5000是28倍的输入时钟(向上
以最大限度的为CPU的速度等级) 。
1996年1月:
更正引脚列表时钟/控制,初始化和
二级缓存接口的引脚说明部分。改变的销
AA19和AA21从Vcc到Vss提前引脚输出部分。
1997年3月:
从“预备”到最后的升级数据表的状态。
增加了部分对散热的考虑。绝对增加了一节
最大额定值。
1997年6月:
修订后的功耗和系统接口
参数。
1997年9月:
在引导模式20位和33添加的用户符号
200 MHz的频率。
1998年6月:
加入250兆赫。更改的命名约定。
1999年6月:
增加了267 MHz和300 MHz的。
1999年10月28日:
新增工业温度数据和修订
在订货信息部分包装标识代码。
2000年3月23日:
扩展的数据呈现在系统
接口参数表,并修改该表中的值。
2001年4月10日:
在数据输出和数据输出保持大类
系统接口参数表,在民改值
从1.5到1.0到0所有速度列。
在RC5000采用特殊的封装技术,以改善
的高速处理器的热特性。该RC5000打包
在一个223引脚PGA封装,整体使用下来腔封装
散热片,和一个272引脚的BGA封装。这些软件包有效
消散的CPU的功率,提高装置的可靠性。
在RC5000利用一个全铝合金包附有模
到正常的铜引线框架安装到铝制外壳。由于
铝的热扩散效果,封装允许一个
在管芯和壳之间的高效热传递。铝
提供从包装的一端少内阻给对方,
减小整个封装,因此,温度梯度
呈现为对流和传导更大的面积与PCB对
一个给定的温度下进行。即使名义气流量将显着
降低芯片的结温,导致冷却器运行。
在RC5000是保证在0°到的情况下的温度范围内
包为+ 85° C的类型的设备的,速度(功率) ,以及气流
条件影响等效的环境温度条件将
满足该规范。
相当于允许环境温度T
A
,可以计算出
从壳体使用到环境的热阻(
CA
)的定
封装。
下面的公式涉及的环境和情况下:
T
A
= T
C
- P *
CA
4 15
\\ URWVL + QRLVLYH5
\\ URWVL + QRLVLYH5
\\ URWVL + QRLVLYH5
\\ URWVL + QRLVLYH5
HWR1
HWR1
HWR1
HWR1
VWLQ8 ODQRLWDWXSPR& ???? &5
VWLQ8 ODQRLWDWXSPR& ???? &5
VWLQ8 ODQRLWDWXSPR& ???? &5
VWLQ8 ODQRLWDWXSPR& ???? &5
VQRLWDUHGLVQR& ODP UHK7
VQRLWDUHGLVQR& ODP UHK7
VQRLWDUHGLVQR& ODP UHK7
VQRLWDUHGLVQR& ODP UHK7
\\ FQHXTH U) JQLWDUHS2
\\ FQHXTH U) JQLWDUHS2
\\ FQHXTH U) JQLWDUHS2
\\ FQHXTH U) JQLWDUHS2
Table 2 Thermal Resistance (½CA) at Various Airflows
注意:
该RC5000实现了先进的电源管理
精神疾病,大大减少的平均功耗
该设备。这个操作是在所描述的
IDT79RV5000
RISC微处理器参考手册。
2001年4月10日
多问题
64位微处理器
79RC5000
x
x
双发射超标量执行核心
- 250 MHz的频率
- 与其他指令发出双浮点ALU操作
班
- 传统的5级流水线,最大限度地减少负载和分支laten-
资本投资者入境计划
x
单周期重复率对于大多数浮点ALU
操作
x
高水平的性能,适用于各种应用的
- 高性能的64位整数单元实现330的Dhrystone
MIPS ( Dhrystone的2.1 )
- 超高性能的浮点加速器,直接
实现单精度和双精度运算
实现500mflops
- 非常大的片上高速缓存小学
- 片上二级高速缓存控制器
x
MIPS -IV 64位ISA ,以提高计算
- 3D图形复方浮点运算和
浮点DSP
- 有条件的移动操作
x
大容量片上TLB
x
主动电源管理,包括使用WAIT操作
大型,高效的片上高速缓存
- 32KB指令缓存, 32KB数据Cache
- 在每个CACH 2组相联
- 实际上,索引和身体标记,以最大限度地减少高速缓存
FL ushes
- 回写式和直写式选择在每页的基础
- 关键字优先缓存未命中处理
- 支持背到背加载和存储在任何组合
全管道率
x
高性能存储系统
- 大型的主高速缓存集成在芯片上
- 二级高速缓存控制接口芯片
- 高频64位总线接口运行高达125MHz
- 骨料片上高速缓存的带宽,系统界面
5.6GB/s
- 为图形和数据高性能写协议
通讯
x
兼容多种操作系统
- 的Windows CE
- 许多MIPS兼容的实时操作系统
x
使用输入系统时钟,与处理器管线时钟
乘以2-8倍
x
工业和商业温度范围
解包/包装机
浮点控制
IDT标志为注册商标, RC32134 , RC32364 , RC64145 , RC64474 , RC64475 , RC4650 , RC4640 , RC4600 , RC4700 RC3081 , RC3052 , RC3051 , RC3041 , RISController和RISCore是与贸易
集成设备技术,Inc.的商标
PDUJDL “ NFRO %
PDUJDL “ NFRO %
PDUJDL “ NFRO %
PDUJDL “ NFRO %
VHUXWDH )
VHUXWDH )
VHUXWDH )
VHUXWDH )
锁相环
数据集
商店B uffer
的SysAD
W仪式缓冲
读缓冲器
数据集B
DB美国
控制
标签
浮点寄存器文件
接头T LB
协处理器0
系统/ M埃默里
控制
DVA
整数控制
AuxTag
载入出厂校准器
整数寄存器文件
整数/地址加法器
数据T LB虚拟
移位/存储定位仪
逻辑单元
美国AB
整数m, ultiply ,鸿沟
FPIB我们
地址B uffer
指令标签的
ITL B物理
指示标记B
指令集B
工技信息库我们
数据标签的
DT LB物理
指令选择
整数指令寄存器
FP指令寄存器
指令集
浮点
M添加,添加,子, CVT
DIV ,开方
IVA
PC INCREM进入
B牧场加法
指令TL B虚拟
程序计数器
1 15
2001年集成设备技术有限公司
2001年4月10日
DSC 5719
79RC5000
该RC5000提供了许多性能关键的嵌入式应用
系统蒸发散,如高端网际互联系统中,彩色打印机,并
图形终端。
的RC5000是用于高性能应用进行了优化,以
特别强调对系统带宽和浮点运算,
通过集成高性能的计算单元和一个高的
高性能内存层次结构。对于此类应用,其结果
是一种相对低成本的CPU能力的大致330的Dhrystone
MIPS 。
IDT在提供的RC5000目标包括:
x
提供高性能的升级路径,以现有的嵌入式
客户在网络互联,办公自动化和
可视化的市场。
x
提供了浮点一个显著改善
性能目前处于中等价位MIPS提供
中央处理器。
x
在桌面的存储器层次结构中提供的改进
通过使用大量的主高速缓存和集成系统
二级高速缓存控制器。
x
通过使用使能改进性能
MIPS -IV ISA 。
该RC5000实现了MIPS -IV 64位ISA ,包括CP1和
CP1X功能单位(和它们的指令集) 。
QLO SL3 】U H HW Q,
负载
商店
2
2
8
1
1
8
MULT / MULTU
DMULT / DMULTU
DIV / DIVU
DDIV / DDIVU
其它整数ALU
支
跳转
12
36
68
1
2
2
12
36
68
1
2
2
表1的整数指令执行速度
该RC5000承认的指令两大类为多
问题:
x
浮点ALU
x
所有其他
这些指令类被预译码的RC5000 ,因为它们
被带到片。预解码信息被存储在
指令缓存。
假设不存在未决的资源冲突时, RC5000
可以发出每班一个指令流水线每个时钟周期。注意
这种广泛的类分开可以确保没有数据依赖新生
赖关系,限制多的问题。
然而,无论是在浮点ALU的长潜伏期资源(例如
在整数单元格或SQRT指示)或指令(如
乘法)可以限制指令的问题。注意, R5000确实
不执行乱序或推测性执行;相反,管道
滑动,直到所需的资源变为可用。
上有双发指令对没有对齐限制。
在RC5000取从每个周期的高速缓存两个指令。因此,对于
最佳的性能,编译器应该尝试对齐跳转目标
以允许在所述第一目标周期双问题,因为指令高速缓冲存储器
只执行对准取。
在RC5000的短管道保持负载和分支延迟
非常低。缓存包含特殊逻辑,允许任意组合
加载和存储在后端到后端的周期,而无需执行
管道单或摊位。 (这里假定该操作不会错过
在高速缓存中)。
2 15
WDHSH5
HUXWFHWLKFU $ WH6 QRLWFXUWVQ ,
HUXWFHWLKFU $ WH6 QRLWFXUWVQ ,
HUXWFHWLKFU $ WH6 QRLWFXUWVQ ,
HUXWFHWLKFU $ WH6 QRLWFXUWVQ ,
\\ FQHWD /
QRLWDUHS2
PVLQDKFH0 HXVV , QRLWFXUWVQ ,
PVLQDKFH0 HXVV , QRLWFXUWVQ ,
PVLQDKFH0 HXVV , QRLWFXUWVQ ,
PVLQDKFH0 HXVV , QRLWFXUWVQ ,
12,73,5&6('
12,73,5&6('
12,73,5&6('
12,73,5&6('
该RC5000是一个有限的双发机,利用传统的
5级整数流水线。 RC5000的这一基本整数管线
在图1所示的整数指令执行速度是tabu-
迟来(在管道时钟数)如下:
2001年4月10日
79RC5000
该RC5000包含以下计算单位:
其中P是最大功耗在热温度,
通过使用最大I计算
CC
规范的设备。
典型值
CA
在各个空气流示于表1中。
CA
气流(英尺/分钟)
PGA
BGA
0
16
14
200
7
6
400
5
4
600
3
3
800
2.5
2.5
1000
2
2
整数ALU 。在RC5000实现了一个完整的单周期64位ALU
对于所有的整数ALU的功能比乘除等。旁路
用于支持背到背ALU操作在全管道率
无需摊位的数据依赖性。
整数乘法/除法单元。此单元被从初级分离
ALU,以允许这些较长的延迟操作,以在与其它并行运行
操作。该管道摊位只有在尝试访问HI或LO
操作完成之前寄存器而成。
浮点ALU 。这个单位是负责所有CP1 / CP1X ALU
操作要比DIV / SQRT等。该单元流水线,以允许单
周期重复率对于单精度运算
浮点DIV / SQRT单位。此单元被从分离
浮点ALU ,使得这些长延迟操作不会阻止
其他浮点运算的问题。
此外, RC5000实现单独的逻辑单元imple-
换货加载,存储和分支机构。
每RC5000文档勘误表,版本1.0 , 2004年2月
1999元的RC5000设备勘误表,日期为1999年2月模式
位20 , 33和37必须设置为1 。
输入时钟工作在33MHz的100MHz的频率范围。
管道频率为RC5000是28倍的输入时钟(向上
以最大限度的为CPU的速度等级) 。
1996年1月:
更正引脚列表时钟/控制,初始化和
二级缓存接口的引脚说明部分。改变的销
AA19和AA21从Vcc到Vss提前引脚输出部分。
1997年3月:
从“预备”到最后的升级数据表的状态。
增加了部分对散热的考虑。绝对增加了一节
最大额定值。
1997年6月:
修订后的功耗和系统接口
参数。
1997年9月:
在引导模式20位和33添加的用户符号
200 MHz的频率。
1998年6月:
加入250兆赫。更改的命名约定。
1999年6月:
增加了267 MHz和300 MHz的。
1999年10月28日:
新增工业温度数据和修订
在订货信息部分包装标识代码。
2000年3月23日:
扩展的数据呈现在系统
接口参数表,并修改该表中的值。
2001年4月10日:
在数据输出和数据输出保持大类
系统接口参数表,在民改值
从1.5到1.0到0所有速度列。
在RC5000采用特殊的封装技术,以改善
的高速处理器的热特性。该RC5000打包
在一个223引脚PGA封装,整体使用下来腔封装
散热片,和一个272引脚的BGA封装。这些软件包有效
消散的CPU的功率,提高装置的可靠性。
在RC5000利用一个全铝合金包附有模
到正常的铜引线框架安装到铝制外壳。由于
铝的热扩散效果,封装允许一个
在管芯和壳之间的高效热传递。铝
提供从包装的一端少内阻给对方,
减小整个封装,因此,温度梯度
呈现为对流和传导更大的面积与PCB对
一个给定的温度下进行。即使名义气流量将显着
降低芯片的结温,导致冷却器运行。
在RC5000是保证在0°到的情况下的温度范围内
包为+ 85° C的类型的设备的,速度(功率) ,以及气流
条件影响等效的环境温度条件将
满足该规范。
相当于允许环境温度T
A
,可以计算出
从壳体使用到环境的热阻(
CA
)的定
封装。
下面的公式涉及的环境和情况下:
T
A
= T
C
- P *
CA
4 15
\\ URWVL + QRLVLYH5
\\ URWVL + QRLVLYH5
\\ URWVL + QRLVLYH5
\\ URWVL + QRLVLYH5
HWR1
HWR1
HWR1
HWR1
VWLQ8 ODQRLWDWXSPR& ???? &5
VWLQ8 ODQRLWDWXSPR& ???? &5
VWLQ8 ODQRLWDWXSPR& ???? &5
VWLQ8 ODQRLWDWXSPR& ???? &5
VQRLWDUHGLVQR& ODP UHK7
VQRLWDUHGLVQR& ODP UHK7
VQRLWDUHGLVQR& ODP UHK7
VQRLWDUHGLVQR& ODP UHK7
\\ FQHXTH U) JQLWDUHS2
\\ FQHXTH U) JQLWDUHS2
\\ FQHXTH U) JQLWDUHS2
\\ FQHXTH U) JQLWDUHS2
Table 2 Thermal Resistance (½CA) at Various Airflows
注意:
该RC5000实现了先进的电源管理
精神疾病,大大减少的平均功耗
该设备。这个操作是在所描述的
IDT79RV5000
RISC微处理器参考手册。
2001年4月10日