IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Ответить в эту темуОткрыть новую тему
> Технология сокращение сроков разработки однокристального процессора для компьютера Micro VAX I Стивен У. Фалдс
SuperMax
сообщение 6.4.2015, 14:54
Сообщение #1


Администратор
*****

Группа: Root Admin
Сообщений: 5 863
Регистрация: 7.1.2006
Из: Красноярск
Пользователь №: 1



Стивен У. Фалдс
Управляющий Сан-францисским бюро Electronics

Описан заказной однокристальный процессор для нового компьютера Micro VAX I компании Digital Equipment Corp., спроектированный с помощью кремниевого компилятора. Благодаря этому весь срок разработки прибора — от схемы до готового кристалла — составил всего семь месяцев.

Для изготовителей компьютеров при сегодняшних постоянных изменениях рыночной ситуации и технологии обычный трех-, четырехлетний срок разработки и освоения производства новых систем может оказаться весьма губительным. Время выпуска нового изделия на рынок сегодня наравне со всеми остальными факторами определяет, станет ли новый компьютер победителем ь конкурентной борьбе или сразу ее проиграет.

Если бы время до выхода нового изделия на рынок было единственным фактором успеха, то компьютеру MicroVAX I компании Digital Equipment Corp., выпущенному в октябре 1983г., этот успех был бы однозначно гарантирован. Заказной кристалл, содержащий почти все процессорные блоки этого компьютера, был спроектирован и изготовлен в конечном виде всего за семь месяцев. Благодаря этому кристаллу компания DEC (Мейнард, шт.Массачусетс) сможет продавать свою новую машину по цене от 10 тыс. до 20 тыс. долл., хотя по производительности она примерно в два раза превосходит значительно более дорогой мини-компьютер VAX 11/730.

Компания DEC начала работы по организации быстрого проектирования осенью 1982г., организовав у себя независимую проектную группу под названием DECwest. Это было сделано для того, чтобы подготовить достойный ответ конкурентам, которые почти ежемесячно выпускали новые машины класса ЭВМ VAX по более низким ценам. Задача этой группы, разместившейся в Белвью (шт.Вашингтон), состояла только в том, чтобы «в краткие сроки сделать что-то новое», говорит Ларри Коппенрет, управляющий проектированием технических средств. «Мы ставили перед собой четыре задачи,— объясняет он. — Во-первых, высокое качество; во-вторых, жесткое расписание (готовое изделие надо было выпустить к осени 1983г.); в-третьих, повышенные функциональные возможности (превосходящие возможности машины VAX-11/730) и, в-четвертых, более низкую стоимость (по сравнению с машиной VAX-11/730)». В решении этих задач компании DEC помогла фирма Silicon Compilers Inc. (Лос-Гатос, шт. Калифорния), организованная два года назад.

Правильный путь. Главную роль в создании более дешевой и производительной машины сыграло решение выполнить в составе одного кристалла весь ее 32-разрядный тракт обработки данных — арифметико-логическое устройство, схемы синхронизации и дешифрирования, циклический сдвиговый регистр и стек и 48 регистров. «Когда решаются вопросы миниатюризации,— говорит Коппенрет,— то обычно тракт обработки данных [центральный процессор за вычетом устройства микропрограммного управления и устройства управления вводом-выводом] не рассматривается; часто речь при этом идет об управляющих схемах произвольной логики, например о микроконтроллерах последовательности операций. Но мы полагали, что такой путь более рискован, так как в этом случае трудно выработать хорошие технические требования для конструктора ИС. Проблема состоит прежде всего в том, что эта логика имеет чересчур нерегулярную структуру».

Группа DECwest полностью определила конфигурацию аппаратных средств и состав программного обеспечения для своего изделия к январю 1983г. Чтобы уложиться в запланированные сроки, компании необходимо было найти такую полупроводниковую фирму, которая была бы согласна и способна спроектировать и запустить в производство заказной процессор машины в течение семи месяцев. Большинство полупроводниковых фирм требовало на выполнение этой работы два года, что не слишком удивило Коппенрета, так как собственное полупроводниковое предприятие компании DEC (Хадсон, шт.Массачусетс) выполняло аналогичную разработку в течение нескольких лет. Он обратился в фирму Silicon Copmilers, чье название («Кремниевые компиляторы») определяло ее назначение: преобразование составленных на языке высокого уровня функциональных описаний схемных элементов в команды, непосредственно управляющие оборудованием для изготовления фотошаблонов.

Прикрепленное изображение

Этот кристалл размером 7,1*8,9 мм, спроектированный и изготовленный всего за семь месяцев, представляет собой 32-разрядный тракт обработки данных, содержащий почти все основные блоки мощного главного процессора.
Деннис Сабо, вице-президент по маркетингу фирмы Silicon Compilers, объясняет, что его компания «примерно через шесть месяцев должна выпустить законченную компилирующую систему, однако значительная часть работы по созданию этой системы уже выполнена. Для доказательства работоспособности системы мы выполнили проектирование нескольких заказных приборов, и все они оказались работоспособными с первой же попытки». Фирма Silicon Compilers спроектировала также кристалл контроллера для сети Ethernet по заказу фирмы Seeq, известной прежде всего своими энергонезависимыми ЗУ, и еще одну ИС, конкретное назначение которой пока остается в секрете.

Программное обеспечение компилятора полностью еще не готово, так что некоторые операции проектирования кристалла для машины MicroVAX приходилось выполнять вручную. Это не составило больших проблем, так как Эдмунд Ченг, вице-президент по проектированию фирмы Silicon Compilers, в свое время помогал разрабатывать 32-разрядные процессоры 80186 и 80286 фирмы Intel. Он говорит, что 90-нс время цикла в машине VAX-11/730 получено благодаря применению в ней быстродействующих биполярных процессоров 2901 с разрядно-модульной архитектурой. «Мы выполнили процессор для компьютера MicroVAX I по 3-мкм технологии n-канальных МОП БИС, которые уступают биполярным схемам в быстродействии — при тактовой частоте 8 МГц длительность цикла процессора составляет 250 нс,— объясняет он. — Однако в новом процессоре за один цикл делается больше, чем в процессоре машины VAX-11/730 за три цикла, что позволило в конечном счете получить выигрыш по производительности».

Вместе с процессорным кристаллом была разработана и более компактная конструкция машины в целом. В машине VAX-11/730 (без учета памяти) используются три сшестеренные платы размером примерно 200*380 мм каждая. «Нам удалось выполнить всю электронику машины MicroVAX I на двух счетверенных платах (200*250 мм)»,— говорит Коппенрет.

Тиражирование конструкции кристалла. Благодаря этой работе фирма Silicon Compilers не только получила возможность доказать преимущества своего кремниевого компилятора, но и приобрела право продавать данную схему тракта обработки данных другим компаниям — при условии использования другой разводки выводов и других кодов операций. Конкуренты компании DEC скорее всего поступят в отношении машины MicroVAX так же, как поступили конкуренты компании IBM в отношении ее личного компьютера: они воспроизведут ее с использованием такого же процессора и такой же (или очень похожей операционной системы), но со своими собственными микрокодами [pp.47,48].

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 56, No.20 (676), 1983г - пер. с англ. М.: Мир, 1983, стр.3

Electronics Vol.56 No.21 October 20, 1983 A McGraw-Hill Publication










--------------------
Живы будем - Не помрем !
Пользователь в офлайнеКарточка пользователяОтправить личное сообщение
Вернуться в начало страницы
+Ответить с цитированием данного сообщения

Ответить в эту темуОткрыть новую тему
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 16.12.2019, 7:53