Elektronika - baza wiedzy

Procesory IDT



IDT


Jest pierwszym procesorem firmy IDT.
Dostarcza przeciętnej wydajności za niezwykle niską cenę. Jest przeznaczony dla rynku komputerów biurowych. Zawiera instrukcje MMX i jest dostępny z częstotliwościami taktowania 200, 225, 240, 266, 300 MHz.




Niezwykle małe rozmiary
W czasach super- i hiperskalarnych procesorów, architektura WinChipa poraża swoją prostotą. Struktura ma niewielkie wymiary - 88 milimetrów kwadratowych, przy niewyrafinowanej technologii 0,35 mikrometra 4-warstwowej CMOS! Jest to główny czynnik kształtujący niezwykle niską cenę układu scalonego; WinChip jest znacząco mniejszy od swoich konkurentów, a więc i tańszy. Wielkość układu wpływa także na bardzo mały pobór mocy, a więc na mniejsze wydzielanie energii cieplnej przez układ - wymaga tylko bardzo prostych układów chłodzących.

Architektura
Sercem procesora, przystosowanego do osadzenia w gnieździe Socket 7, jest bardzo prosta jednostka RISC z pojedynczą, niedługą (4-pozycyjną) kolejką rozkazów, bez zwielokrotnionych rejestrów, mechanizmów predykcji skoków i innych powikłań, które traktujemy jako niezbędny element we współczesnych konstrukcjach. Innowacją jest tutaj wczesne rozdzielenie danych i rozkazów, następujące już na poziomie ich pobrania - procesor jest wyposażony w osobne pamięci cache dla instrukcji i dla danych. Pobranie instrukcji następuje poprzez bufor TLB współpracujący z pamięcią cache drugiego poziomu. Bufor ten zapewnia znaczące zwiększenie "poziomu trafień" zarówno cache L2, jak i cache instrukcji. Współpraca dwudrogowego mechanizmu skojarzeniowego cache L1 z czterodrogowym skojarzeniowym buforem TLB to prawie dwukrotne zmniejszenie poziomu "chybień" L1.

Pamięć podręczna i translator
Procesor posiada wbudowaną pamięć podręczną L1 o pojemności 64 kB (32 kB pamięci podręcznej dla rozkazów i 32 kB pamięci podręcznej dla danych. Z pamięci podręcznej instrukcje są pobierane do translatora x86 na kod RISC stanowiącego newralgiczny element procesora. Translator tłumaczy na pojedyncze instrukcje wewnętrznego kodu RISC te rozkazy x86, które można wykonać w pojedynczym cyklu. Pozostałe realizowane są jako sekwencje mikroprogramowe, podobnie jak w klasycznych procesorach CISC. Na szczęście takich instrukcji jest stosunkowo niewiele i w typowych kodach programów występują one dość rzadko. Instrukcje RISC powstałe w translatorze przekazywane są, poprzez czteropozycyjną kolejkę, do jednostki wykonawczej. Bardzo krótka kolejka to ustępstwo na rzecz rezygnacji z predykcji skoków; utrata trzech cykli oczekujących w kolejce w wyniku wykonania instrukcji skoku warunkowego nie jest wielką stratą - przy długich, kilkunastocyklowych kolejkach, bez predykcji skoków straty mogłyby być większe, niż zysk wynikający z zastosowania kolejek. Oczekujące w kolejce instrukcje są w kolejnych fazach dekodowane, adresowane, wykonywane i zapisywane w postaci wyników. Jednostka wykonawcza WinChipa to aż trzy równoległe jednostki - stałoprzecinkowa ALU, procesor zmiennoprzecinkowy oraz macierzowy procesor MMX. Dane dla operacji, jak również końcowe wyniki, przekazywane są do pamięci RAM za pośrednictwem pamięci podręcznej cache. Pomiędzy pamięciami cache a zewnętrzną szyną procesora zastosowano 4 rejestry buforowe (64-bitowe), które zapewniają kolejne zwiększenie płynności przepływu danych.

Niezwykła plynność przepływu danych
Konstruktorzy WinChipa postawili przede wszystkim na płynność przepływu danych, zapewnianą przez bardzo sprawny system pamięci podręcznych; mimo niedługiej kolejki rozkazów, nie pozostawili też całkowicie na los szczęścia zagadnienia skoków i powrotów - zrezygnowali ze złożonej i kosztownej logiki predykcji skoków, ale równocześnie wyposażyli procesor w 8-poziomowy sprzętowy stos skoków i powrotów, gwarantujący znaczące usprawnienie obsługi przerwań. Całość sprawia wrażenie optymalnego kompromisu pomiędzy technologią RISC a chaotyczną struktura kodu x86 - wydają się to potwierdzać wyniki przeprowadzonych testów.

Zasilanie tylko pojedynczym napięciem
WinChip ma jeszcze jedną zaletę - będąc przystosowanym do zasilania pojedynczym napięciem 3.3 lub 3.52 V oraz będąc przystosowanym do złącza Socket 7, stanowi propozycję procesora wyposażonego w rozszerzenie MMX dla wszystkich posiadaczy starszych płyt głównych z pojedynczym napięciem zasilającym procesor (konstrukcje dla procesora P54 - Intel Pentium bez funkcji MMX).

Kompatybilność
WinChip jest kompatybilny ze wszystkimi systemami operacyjnymi dla procesorów x86, a więc DOS, Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows NT, OS/2, Linux i wielu innymi. Współpracuje z płytami głównymi wyposażonymi w chipsety firm Intel, ALi, SiS, Via i biosy firm Award, Phoenix i AMI. Spełnia także wymogi kompatybilności z rokiem 2000.



Dane techniczne procesora IDT WinChip C6
Architektura
Procesor RISC.

Proces technologiczny
0.35 mikrona. 4-warstwowy CMOS.

Rozmiar Die
88 mm2.

Częstotliwość taktowania
200, 225, 240, 266, 300 MHz.

Częstotliwość magistrali
60, 66, 75 i 100 MHz .

Pamięć podręczna
Dwupoziomowa. L1: 64 kB (32 kB cache danych i 32 KB cache instrukcji); L2: obsługa pamięci zewnętrznej na płycie głównej.

Koprocesor
Wbudowany, zgodny ze standardem IEEE-754, wykonujący także operacje 80-bitowe.

Multimedia
Technologia MMX (rejestry automatycznie wyłączane, gdy nie są używane).

Cechy dodatkowe
Bufor danych TLB, 8-poziomowy sprzętowy stos skoków i powrotów.

Obudowa
CPGA.

Złącze
Socket 7.

Napięcia zasilające
Pojedyncze: 3.3 lub 3.52 V.

Kompatybilność sprzętowa
Kompatybilny z procesorami rodziny X86.

Kompatybilność programowa
DOS, Windows 3.1x, Windows 95, Windows 98,Windows NT 4.0, OS/2, Linux.

Temperatura pracy
od 0 do 65 st. C.