Motorola 68060 – ウィキペディア

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Ceramic HousingのMotorola MC 68EC060

モトローラ68060（xc68060rc50a）のそれ

Motorola 68060 Motorolaの32ビットプロセッサです（後にフリースケール、今日のNXP）。彼は1994年にMotorola 68040の後継者として出版され、Motorola-68000ファミリーで最も強力なプロセッサです。

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Motorola 68060（ほとんどまさに 060 呼ばれる、つまり ゼロ6 ）68040の単純な再設計ではありませんが、68040の経験に基づいて完全に新しく開発されました。 2番目のユニットが、オールラウンドの計算（スーパースカラリティ）と、乗算ごとに2つのバーのみであるオールラウンド乗算の拡張のために追加されました。スライディングコンマ計算（FPU）のユニットは、より速いバリアントに置き換えられ、68881/68882のより複雑な関数は実装されていません。 68040のFPUと比較しても、一部の関数が削除され、68060-FPUの総実行速度に大きく貢献しています（係数3.5について）。機能の欠如は、メーカーが提供するソフトウェアライブラリによってエミュレートする必要があります。さらに、ダイビング予測（ブランチ予測）のロジックが挿入されました。 68060には、同じクロックで68040のコンピューティングパワーの約2〜3倍があります。68060の開発チームはJoe Circelloが主導しました。

68060には、Intel Pentiumに似たアーキテクチャがあります。内部ロジックの一部（一部の機能ブロック）は、ダブルではなく、68040と比較してトリプルバスの速度で動作します。ただし、これは、PCエリアのDXプロセッサの時計の複製と規律に匹敵するものではありません。両方のプロセッサには、パイプラインの順に2つのスーパースカラーがあります。各パイプラインにはコマンドデコーダーがあります。これにより、複雑なマシンが処理される前に、より単純なマシンのコマンドを分解します。内部処理は、RISC原則に従って4段階で行われます。ペンティウムとの実際の違いは、68060へのグライドツードゥーの非スーパースカラーにあります。2人の整数インストラクターと業界のインストラクターまたは整数、スライド、業界のインストラクターのいずれかが並行して処理できます。ただし、すべての命令を互いに独立して処理できるわけではないため、平均IPCは約1.3の結果です。したがって、68060は、同じ時計のペンティウムの速度の約3分の1しか到達しません。対照的に、整数の乗算と噛みつきスライド操作ははるかに高速です。さらに、68060はアドレス指定ユニットで簡単なコマンドを実行できるため、アドレス指定ロジックの結果は（アルミニウム）の前の2つのコンピューティングサイクルで使用できます。このタイプの処理は、ゼロサイクル業界の動作につながります。つまり、支店は通常、コンピューティングサイクルにコストがかかりません。これらの最適化については、大量の編集された商用コードが分析されました。さらに、ハーバードアーキテクチャによると、68060には2つのMMUがあり、1つはデータ用、もう1つは指導ページング用です。整数領域では、ほとんどが彼の前任者と互換性があります。ただし、68020/68030のより複雑なタイプのアドレス指定の一部はサポートされていません。 FPUエリアの互換性は、エミュレーションライブラリを使用することによってのみ保証されます。たとえば、68030と68040と比較してMMUは機能性が低下しました。たとえば、4 KIBと8 KIBのページサイズのみがサポートされています。

68060は、省エネ機能を備えた68000ファミリーの最初で唯一の代表です。 CPUは、負荷に応じて異なるロジックブロックを動的にダウンしたり、非アクティブにしたりできます。これらの機能はソフトウェアでアクセスできます。

68060は、Motorola 68000ファミリーの最後の開発でした。 Motorolaは、PowerPCプロセッサを支持して、さらなる開発を中断しました。最後に、68060は、いくつかの後期AMIGAモデルとそのターボカード拡張機能で使用されました。また、最後の世代を利用したAtari-st-drimmersもいくつかありました。 TOS互換性 メデューサ・ハデス Atari Falcon用の68060プロセッサと拡張カードCT60およびCT63を備えています。 AppleとUnixの世界の大部分は、68040の後にRISCベースのプロセッサに切り替えました。 68060は、50 MHzの速度で導入されました（Motorolas 0.6 µM製造プロセスに基づいて）。後のモデルは、構造幅の減少を0.42 µmに減らしたため、66 MHzで、時には75 MHzでさえも動作できました。 ECおよびLCのバリアントの一部は、80 MHzまたは90 MHzでさえ動作しました。 MotorolaがPowerPCプロセッサに焦点を合わせているため、0.42 µMのプロセッサは非常にまれでした。

  • 68060 -FPUとMMUを使用してCPUを完了します
  • 68LC060-無効FPU、MMUが利用可能
  • 68EC060 -FPUおよびMMUが非アクティブ化
労働頻度 50 MHz、60 MHz、66 MHz、75 MHz
動作電圧
作業温度 -40°C〜70°C（最近のマスクを備えた85°C）
製造プロセス 静的CMOS0.6μmおよびその後の0.42μm
工事 PGA 206（68040と互換性があります）、TBGA 304（31×31×1.7m³; 1.27 mmピッチ）
バス 32ビット
アドレスバス 32ビット
指図 CISC（ミクロサーージのマクロOPSを破ることによるリスクに内部的に似ています）
キャッシュ
  • 8 Kib dcache（4計算関連）
  • 8 Kib Icache（4回の連想）
  • 96バイトFIFO命令バッファー
  • 256エントリーブランチキャッシュ
  • 64エントリーATC MMUバッファー（4回から過小評価）
登録
  • 8×32ビットデータレジスタ
  • 7×32ビットアドレス登録
  • 1×32ビットスタックレジスタ（ユーザーファッション（USP）の1回、スーパーバイザーモード（SSP）用に2回利用可能））
  • 1×32ビットプログラムカウンターレジスタ
  • 1×16ビットステータスレジスタ（ユーザーとスーパーバイザーモードのためにそれぞれ8ビット）
  • 1×32ビットプロセッサ構成レジスタ
  • 1×32ビットVector-base-Register
  • 2×32ビットソース/宛先ファンクション – レジスター
  • 1×32ビットキャッシュコントロールレジスター
  • 2×32ビットルートポインターレジスタ（それぞれユーザー用およびスーパーバイザーモード）
  • 1×32ビットバス制御登録
  • 5×32ビットMMUレジスタ（68060および68LC060のみ）
  • 8×80ビットFPUレジスタ（68060のみ）
  • 3×32ビットFPUステータスレジスタ（68060のみ）
トランジスタ 約2,500,000
パフォーマンス
  • ≈88MIPS @ 66 MHz
  • ≈110MIPS @ 75 MHz
  • ≈36MFLOPS @ 66 MHz
  • LCとECは、製造プロセス中にFPUおよび/またはMMUユニット内のエラーが見つかったCPUのバリアントです。生産の収穫量を増やすために、関係するユニットは特に非アクティブ化され、それに応じて減少した機能範囲を伴うCPUが販売されました。
  • Viper 1260（Amiga 1200ターボカード）は、56 MHzにオーバークロックされた50 MHzで68060を使用しました。
  • Apollo 1260（Amiga 1200ターボカード）は、68060 Rev。6〜80 MHzでクロックできます。
  • CT60（Atari Falcon拡張カード）は、プロセッサで90 MHzから100 MHzを超えるRev.6クロックレートに達します。

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