3000 reales

El R3000 es un chipset de microprocesador RISC de 32 bits desarrollado por MIPS Computer Systems que implementó la arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) MIPS I. Presentado en junio de 1988, fue la segunda implementación de MIPS, sucediendo al R2000 como el microprocesador MIPS insignia. Operaba a 20, 25 y 33,33 MHz.

El conjunto de instrucciones MIPS 1 es pequeño en comparación con las arquitecturas contemporáneas 80x86 y 680x0 , codifica solo las operaciones más utilizadas y admite pocos modos de direccionamiento . Combinado con su longitud de instrucción fija y solo tres tipos diferentes de formatos de instrucción, esto simplificó la decodificación y el procesamiento de instrucciones. Empleaba una secuencia de instrucciones de 5 etapas , lo que permitía la ejecución a una velocidad cercana a una instrucción por ciclo, algo inusual para su época.

Esta generación de MIPS admite hasta cuatro coprocesadores. Además del núcleo de CPU, el microprocesador R3000 incluye un procesador de control (CP), que contiene un búfer de búsqueda de traducción y una unidad de gestión de memoria . ^[1] El CP funciona como un coprocesador . Además del CP, el R3000 también puede admitir un coprocesador numérico externo R3010, ^[2] junto con otros dos coprocesadores externos.

La CPU R3000 no incluye caché de nivel 1. En su lugar, su controlador de caché integrado opera cachés de datos e instrucciones externos de hasta 256 KB cada uno. Puede acceder a ambos cachés durante el mismo ciclo de reloj.

El R3000 tuvo mucho éxito y muchas empresas lo utilizaron en sus estaciones de trabajo y servidores. Entre los usuarios se encontraban:

• Computadora ardiente
• Atari COJAG (Un Atari Jaguar modificado para sistemas arcade).
• Digital Equipment Corporation (DEC) por sus estaciones de trabajo DECstation y servidores multiprocesador DECsystem .
• Evans & Sutherland por sus estaciones de trabajo de la serie Vision (ESV).
• LSI Logic por su núcleo de procesador RISC CW4003 y el sistema en chip DCAM-101. ^[3]
• Sistemas informáticos MIPS para sus estaciones de trabajo y servidores Unix MIPS RISC/os .
• NEC para sus estaciones de trabajo RISC EWS4800 y servidores UP4800.
• Computadora de primera calidad
• Tecnología piramidal
• Seiko Epson
• Silicon Graphics para sus estaciones de trabajo Professional IRIS, Personal IRIS e Indigo y los sistemas de visualización multiprocesador Power Series.
• Sony para sus consolas de videojuegos PlayStation y PlayStation 2 (SCPH-10000 a SCPH-700XX, con una frecuencia de reloj de 37,5 MHz para su uso como CPU de E/S y de 33,8 MHz para compatibilidad con juegos de PlayStation) y estaciones de trabajo NEWS , así como para la unidad arcade analógica Bemani System 573 , que funciona con el R3000A.
• Computadoras Tandem para sus servidores tolerantes a fallas NonStop Cyclone/R y CLX/R.
• Estaciones de trabajo Whitechapel para su estación de trabajo Hitech-20.
• Sonda Nuevos Horizontes ^{[4] [5] [6]}

El R3000 fue un desarrollo posterior del R2000 con mejoras menores, incluyendo un TLB más grande y un bus más rápido a los cachés externos. El chip R3000 contenía 115.000 transistores y medía alrededor de 75.000 milésimas de pulgada cuadradas (48 mm ² ). ^[7] MIPS era una empresa de semiconductores sin fábrica , por lo que el R3000 fue fabricado por socios de MIPS, incluidos Integrated Device Technology (IDT), LSI Logic , NEC Corporation , Performance Semiconductor y otros. Se fabricó en un proceso de metal-óxido-semiconductor complementario (CMOS) de 1,2 μm ^[1] con dos niveles de interconexión de aluminio .

El R3000 también se utilizó como microprocesador integrado. Cuando los avances tecnológicos lo volvieron obsoleto para sistemas de alto rendimiento, se siguió utilizando en diseños de menor costo. Empresas como LSI Logic e Integrated Device Technology desarrollaron derivados del R3000 específicamente para sistemas integrados .

Los derivados del R3000 para aplicaciones no integradas incluyen:

• R3000A: un desarrollo posterior de MIPS introducido en 1989. Funcionaba a frecuencias de reloj de hasta 40 MHz.
• PR3400: desarrollado por Performance Semiconductor, presentado en mayo de 1991, también hasta 40 MHz. Integraba los Performance Semiconductor PR3000A y PR3010A en una única matriz.

Los derivados del R3000 para aplicaciones integradas incluyen:

• CW4003, DCAM-101 - Destinado a aplicaciones de cámaras digitales, el núcleo CW4003 incluía una unidad "multiplicadora-adición-permanente" (MABO) para aritmética acelerada de números enteros y una unidad aceleradora de procesamiento de píxeles (PPA) accesible a través de la interfaz del coprocesador 2. El DCAM-101 combinaba el núcleo CW4003 con módulos que interactuaban con un sensor de cámara, pantalla, almacenamiento y otros periféricos, y también incorporaba una unidad de compresión/descompresión JPEG. ^[3]
• PR31500, PR31700: microprocesadores de Philips Semiconductors utilizados en la gama de PC portátiles Philips Velo . El PR31700 de 75 MHz se fabricó en un proceso de 350 nm, se entregó en un LQFP de 208 pines, funcionó a 3,3 V y disipó solo 350 mW. ^{[ cita requerida ]}
• RISController: una familia de microprocesadores integrados de IDT. Los modelos incluían el R3041, el R3051, el R3052, el R3071 y el R3081. Todos los modelos incluían cachés L1 integrados. Los modelos de gama alta incluían cachés más grandes y unidades de memoria multimodo (MMU) y unidades de procesamiento de flujo (FPU) opcionales. Competían con los procesadores Intel i960 y AMD 29000 .
• TX3900 - Un microcontrolador de Toshiba.
• Mongoose-V : una CPU de 10 a 15 MHz expandida y reforzada con radiación para su uso en naves espaciales; todavía se utiliza hoy en día en aplicaciones como la sonda espacial New Horizons de la NASA .

• Tecnologías MIPS R3000

• Rowen, Chris; Johnson, Mark; Ries, Paul (junio de 1988). "El coprocesador de punto flotante MIPS R3010". IEEE Micro . 8 (3): 53–62. doi :10.1109/40.540. S2CID  12859181.