X स्केल

XScale केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों के लिए एक सूक्ष्मवास्तुकला  है जिसे शुरू में Intel द्वारा एआरएम वास्तुकला (संस्करण 5) अनुदेश सेट को लागू करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। XScale में कई अलग-अलग परिवार शामिल हैं: IXP, IXC, IOP, PXA और CE (नीचे और देखें), कुछ बाद के मॉडल को एक चिप पर सिस्टम|सिस्टम-ऑन-ए-चिप (SoC) के रूप में डिज़ाइन किया गया है। इंटेल ने जून 2006 में पीएक्सए परिवार को मार्वेल टेक्नोलॉजी ग्रुप को बेच दिया। इसके बाद मार्वेल ने  शाखा (कंपनी)  के कॉर्टेक्स-ए जैसे अन्य माइक्रोआर्किटेक्चर वाले प्रोसेसर को शामिल करने के लिए ब्रांड का विस्तार किया।

XScale आर्किटेक्चर तैरनेवाला स्थल निर्देशों के बिना ARMv5TE निर्देश समुच्चय  पर आधारित है। XScale सात-चरण पूर्णांक और आठ-चरण मेमोरी सुपर-निर्देश पाइपलाइन माइक्रोआर्किटेक्चर का उपयोग करता है। यह माइक्रोप्रोसेसरों और  microcontroller ्स की इंटेल स्ट्रॉन्गएआरएम लाइन का उत्तराधिकारी है, जिसे इंटेल ने दोनों कंपनियों के बीच मुकदमे के निपटारे के हिस्से के रूप में डिजिटल उपकरण निगम के डिजिटल सेमीकंडक्टर डिवीजन से हासिल किया था। इंटेल ने अपने पुराने  जोखिम  प्रोसेसर, इंटेल i860 और इंटेल i960 की खराब श्रृंखला को बदलने के लिए स्ट्रांगएआरएम का उपयोग किया।

XScale की सभी पीढ़ियाँ 32-बिट ARMv5TE प्रोसेसर हैं जो 0.18 μm या 0.13 μm (IXP43x भागों में) प्रक्रिया के साथ निर्मित होती हैं और इनमें 32 किलोबाइट डेटा CPU कैश और 32 KB निर्देश कैश होता है। पहली और दूसरी पीढ़ी के XScale मल्टी-कोर प्रोसेसर में 2 KB मिनी डेटा कैश भी होता है (दावा किया गया है कि यह बार-बार बदलते डेटा स्ट्रीम के लिए D-कैश की 'थ्रैशिंग' से बचाता है) ). तीसरी पीढ़ी के XScale पर आधारित उत्पादों में 512 KB तक एकीकृत L2 कैश है।

प्रोसेसर परिवार
XScale कोर का उपयोग इंटेल और मार्वेल द्वारा निर्मित कई माइक्रोकंट्रोलर परिवारों में किया जाता है:


 * एप्लिकेशन प्रोसेसर (उपसर्ग पीएक्सए के साथ)। नीचे वर्णित XScale एप्लिकेशन प्रोसेसर की चार पीढ़ियाँ हैं: PXA210/PXA25x, PXA26x, PXA27x, और PXA3xx।
 * I/O प्रोसेसर (उपसर्ग IOP के साथ)।
 * नेटवर्क प्रोसेसर (उपसर्ग IXP के साथ)।
 * नियंत्रण विमान प्रोसेसर (उपसर्ग IXC के साथ)।
 * उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोसेसर (उपसर्ग सीई के साथ)।

स्टैंडअलोन प्रोसेसर भी हैं: 80200 और 80219 (मुख्य रूप से पेरिफ़ेरल कंपोनेंट इंटरकनेक्ट  अनुप्रयोगों पर लक्षित)।

पीएक्सए
पीएक्सए सिस्टम ऑन ए चिप (एसओसी) उत्पाद ऑस्टिन, टेक्सास में डिजाइन किए गए थे। इस उत्पाद श्रृंखला के कोड-नाम टेक्सास के छोटे शहर हैं, मुख्य रूप से इंटेल एक्सस्केल कोर और मोबाइल फोन एसओसी मार्केटिंग टीम द्वारा अक्सर हिरण शिकार पट्टों के पास।

PXA210/PXA25x
PXA210 इंटेल का एंट्री-लेवल XScale था जो चल दूरभाष  अनुप्रयोगों पर लक्षित था। इसे फरवरी 2002 में PXA250 के साथ जारी किया गया था और यह 133 मेगाहर्ट्ज और 200 मेगाहर्ट्ज पर आता है।

PXA25x परिवार (कोड-नाम Cotulla) में PXA250 और PXA255 शामिल हैं। PXA250 इंटेल की XScale प्रोसेसर की पहली पीढ़ी थी। तीन घडी की गति  का विकल्प था: 200 मेगाहर्ट्ज, 300 मेगाहर्ट्ज और 400 मेगाहर्ट्ज। यह फरवरी 2002 में सामने आया। मार्च 2003 में, PXA250 के संशोधन C0 का नाम बदलकर PXA255 कर दिया गया। मुख्य अंतर थे तेज डेटा ट्रांसफर के लिए दोगुनी आंतरिक बस गति (100 मेगाहर्ट्ज से 200 मेगाहर्ट्ज), कम बिजली की खपत के लिए कम कोर वोल्टेज (400 मेगाहर्ट्ज पर केवल 1.3 वी) और डेटा कैश के लिए कैश की कार्यक्षमता में कमी, जिसकी कमी थी PXA250 पर गंभीर रूप से ख़राब प्रदर्शन।

इंटेल एक्सस्केल कोर विशेषताएं:


 * ARMv5TE
 * हाथ का अंगूठा
 * एआरएम डीएसपी
 * L1 32-KByte डेटा और निर्देश कैश

PXA26x
PXA26x परिवार (कोड-नाम डेलहार्ट) में PXA260 और PXA261-PXA263 शामिल हैं। PXA260 एक स्टैंड-अलोन प्रोसेसर है जो PXA25x के समान आवृत्ति पर चलता है, लेकिन इसमें TPBGA पैकेज है जो PXA25x के PBGA पैकेज से लगभग 53% छोटा है। PXA261-PXA263 PXA260 के समान हैं लेकिन इंटेल स्ट्रैटफ्लैश मेमोरी एक ही पैकेज में प्रोसेसर के शीर्ष पर स्टैक्ड है; PXA261 में 16 एमबी की 16-बिट मेमोरी, पीएक्सए262 में 32 एमबी की 16-बिट मेमोरी और पीएक्सए263 में 32 एमबी की 32-बिट मेमोरी। PXA26x परिवार मार्च 2003 में जारी किया गया था।

उठाया गया
PXA27x परिवार (कोड-नाम बुल्वरडे) में PXA270 और PXA271-PXA272 प्रोसेसर शामिल हैं। यह संशोधन प्रोसेसर के XScale परिवार के लिए एक बहुत बड़ा अद्यतन है। PXA270 को चार अलग-अलग गति में क्लॉक किया गया है: 312 मेगाहर्ट्ज, 416 मेगाहर्ट्ज, 520 मेगाहर्ट्ज और 624 मेगाहर्ट्ज और यह एक स्टैंड-अलोन प्रोसेसर है जिसमें कोई पैकेज्ड मेमोरी नहीं है। PXA271 को 13, 104, 208 मेगाहर्ट्ज या 416 मेगाहर्ट्ज पर क्लॉक किया जा सकता है और इसमें एक ही पैकेज में 32 एमबी 16-बिट स्टैक्ड स्ट्रैटाफ्लैश मेमोरी और 32 एमबी 16-बिट एसडीआरएएम है। PXA272 को 312 मेगाहर्ट्ज, 416 मेगाहर्ट्ज या 520 मेगाहर्ट्ज पर क्लॉक किया जा सकता है और इसमें 64 एमबी 32-बिट स्टैक्ड स्ट्रैटाफ्लैश मेमोरी है।

इंटेल ने PXA27x परिवार में कई नई तकनीकें भी जोड़ीं जैसे:
 * स्पीडस्टेप: ऑपरेटिंग सिस्टम बिजली बचाने के लिए लोड के आधार पर प्रोसेसर को क्लॉक डाउन कर सकता है।
 * वायरलेस MMX (निर्देश सेट) (कोड-नाम Concan; iwMMXt): 43 नए SIMD निर्देश जिनमें पूर्ण MMX अनुदेश सेट और Intel के स्ट्रीमिंग SIMD एक्सटेंशन अनुदेश सेट से पूर्णांक निर्देश और XScale के लिए अद्वितीय कुछ निर्देश शामिल हैं। वायरलेस एमएमएक्स 16 अतिरिक्त 64-बिट प्रोसेसर रजिस्टर प्रदान करता है जिसे दो 32-बिट वर्ड (डेटा प्रकार), चार 16-बिट हाफवर्ड या आठ 8-बिट बाइट्स की एक सरणी के रूप में माना जा सकता है। XScale कोर तब एक ही चक्र में समानांतर में आठ जोड़ या चार गुणा-संचय तक प्रदर्शन कर सकता है। इस क्षमता का उपयोग मल्टीमीडिया के डेटा संपीड़न और गेम खेलने में गति को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है।
 * अतिरिक्त परिधीय, जैसे यूएसबी-होस्ट इंटरफ़ेस और कैमरा इंटरफ़ेस।
 * बिजली की खपत और विलंबता को कम करने के लिए आंतरिक 256 KB स्थैतिक रैंडम एक्सेस मेमोरी

PXA27x परिवार अप्रैल 2004 में जारी किया गया था। PXA27x परिवार के साथ Intel ने Intel 2700G एम्बेडेड ग्राफिक्स सह-प्रोसेसर (कोड-नाम मैराथन) जारी किया।

PXA3xx
अगस्त 2005 में इंटेल ने बुल्वरडे के उत्तराधिकारी की घोषणा की, जिसका कोडनेम मोनाहंस था।

उन्होंने व्यक्तिगत डिजिटल सहायक स्क्रीन पर हाई डेफिनिशन एन्कोडेड वीडियो चलाने की अपनी क्षमता दिखाते हुए इसका प्रदर्शन किया।

नए प्रोसेसर को 1.25 गीगाहर्ट्ज पर दिखाया गया था, लेकिन इंटेल ने कहा कि यह प्रदर्शन में केवल 25% वृद्धि की पेशकश करता है (624 मेगाहर्ट्ज पीएक्सए270 प्रोसेसर के लिए 800 मिलियन निर्देश प्रति सेकंड बनाम 1.25 गीगाहर्ट्ज मोनाहंस के लिए 1000 एमआईपीएस)। 2700G ग्राफिक्स प्रोसेसर के घोषित उत्तराधिकारी, कोड नाम स्टैनवुड को तब से रद्द कर दिया गया है। स्टैनवुड की एसडी विशेषताएं मोनाहंस में एकीकृत हैं। अतिरिक्त ग्राफिक्स क्षमताओं के लिए, इंटेल ए NVIDIA गोफोर्स चिप परिवार जैसे तीसरे पक्ष के चिप्स की सिफारिश करता है।

नवंबर 2006 में, मार्वेल टेक्नोलॉजी ग्रुप ने आधिकारिक तौर पर मोनाहंस परिवार को मार्वेल पीएक्सए320, पीएक्सए300 और पीएक्सए310 के रूप में पेश किया। PXA320 वर्तमान में उच्च मात्रा में शिपिंग कर रहा है, और 806 मेगाहर्ट्ज तक स्केलेबल है। PXA300 और PXA310 624 मेगाहर्ट्ज तक स्केलेबल प्रदर्शन प्रदान करते हैं, और PXA320 के साथ सॉफ्टवेयर-संगत हैं।

PXA800F
कोडनेम मैनिटोबा, Intel PXA800F एक SoC था जिसे Intel द्वारा 2003 में GSM- और जनरल पैकेट रेडियो सर्विस-सक्षम मोबाइल फोन में उपयोग के लिए पेश किया गया था। चिप को XScale प्रोसेसर कोर के आसपास बनाया गया था, जिसका उपयोग पीडीए में किया गया था, 312 मेगाहर्ट्ज पर क्लॉक किया गया था और 0.13 माइक्रोन प्रक्रिया के साथ निर्मित किया गया था, जिसमें 4 एमबी एकीकृत फ्लैश मेमोरी और एक डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर था। इंटेल डेवलपर फोरम के दौरान चिप के साथ एक प्रोटोटाइप बोर्ड का प्रदर्शन किया गया था। इंटेल ने नोट किया कि वह मैनिटोबा को अपने फोन में शामिल करने के लिए माइक्रोसॉफ्ट मोबाइल, मोटोरोला गतिशीलता, सैमसंग इलेक्ट्रॉनिक्स, सीमेंस मोबाइल और सोनी मोबाइल जैसे प्रमुख मोबाइल फोन निर्माताओं के साथ बातचीत कर रहा है। O2 (UK) XM, 2005 में जारी किया गया, मैनिटोबा चिप के उपयोग के दस्तावेज वाला एकमात्र मोबाइल फोन था। इंटेल के एक कार्यकारी ने कहा कि फोन में इस्तेमाल किए गए चिप संस्करण को शुरुआती संस्करण की तुलना में कम महंगा बनाने के लिए फिर से तैयार किया गया है।

PXA90x
PXA90x, कोडनाम हर्मन, 3G समर्थन के साथ मैनिटोबा का उत्तराधिकारी था। PXA90x को 130 एनएम प्रक्रिया का उपयोग करके बनाया गया है। एसओसी का विपणन मार्वेल द्वारा जारी रखा गया क्योंकि उन्होंने इंटेल के एक्सस्केल व्यवसाय का अधिग्रहण कर लिया था।

PXA16x
PXA16x मार्वेल द्वारा डिज़ाइन किया गया एक प्रोसेसर है, जो wdc Xscale या ARM डिज़ाइन का उपयोग करने के बजाय मार्वेल के शीवा परिवार से मोहॉक या PJ1 नामक एक नए ARMv5TE सीपीयू कोर के साथ एक चिप घटकों पर पहले इंटेल डिज़ाइन किए गए PXA सिस्टम को जोड़ता है। सीपीयू कोर मार्वेल के एम्बेडेड मार्वेल टेक्नोलॉजी ग्रुप उत्पाद लाइन में उपयोग किए गए फेरोसियन कोर से लिया गया है, लेकिन XScale IWMMX के साथ निर्देश स्तर की संगतता के लिए विस्तारित किया गया है।

PXA16x लागत के प्रति संवेदनशील उपभोक्ता और डिजिटल पिक्चर फ्रेम, ई रीडर, मल्टीफंक्शन प्रिंटर यूजर इंटरफेस (यूआई) डिस्प्ले, इंटरैक्टिव वीओआईपी फोन, आईपी निगरानी कैमरे और होम कंट्रोल गैजेट जैसे एम्बेडेड बाजारों के लिए बड़े पैमाने पर बाजार मूल्य बिंदु पर मजबूत प्रदर्शन प्रदान करता है।

पीएक्सए930/935
PXA930 और PXA935 प्रोसेसर श्रृंखला को फिर से मार्वेल द्वारा विकसित शीवा माइक्रोआर्किटेक्चर का उपयोग करके बनाया गया था लेकिन ARMv7 निर्देश सेट संगतता में अपग्रेड किया गया था। यह कोर एक तथाकथित त्रि-कोर वास्तुकला है कोडनेम स्वाद; ट्राई-कोर का मतलब है कि यह ARMv5TE, ARMv6 और ARMv7 निर्देश सेट का समर्थन करता है। यह नया आर्किटेक्चर पुराने एक्सस्केल आर्किटेक्चर से एक महत्वपूर्ण छलांग थी। PXA930 65nm तकनीक का उपयोग करता है जबकि PXA935 को 45 एनएम प्रक्रिया का उपयोग करके बनाया गया है।

PXA930 का उपयोग ब्लैकबेरी बोल्ड 9700 में किया जाता है।

पीएक्सए 940
PXA 940 के बारे में बहुत कम जानकारी है, हालाँकि इसे ARM Cortex-A8 के अनुरूप माना जाता है। इसका उपयोग ब्लैकबेरी टॉर्च 9800 में किया जाता है और इसे 45 एनएम तकनीक का उपयोग करके बनाया गया है।

PXA986/PXA988
XScale और Sheeva के बाद, PXA98x तीसरे CPU कोर डिज़ाइन का उपयोग करता है, इस बार दोहरे कोर Cortex A9 एप्लिकेशन प्रोसेसर के रूप में सीधे ARM से लाइसेंस प्राप्त है। सैमसंग गैलेक्सी टैब 3 7.0 जैसे उपकरणों द्वारा उपयोग किया जाता है।

पीएक्सए1088
यह Vivante GPU के साथ एक क्वाड कोर Cortex A7 एप्लिकेशन प्रोसेसर है।

IXC1100
IXC1100 प्रोसेसर में 266, 400 और 533 मेगाहर्ट्ज पर क्लॉक स्पीड, 133 मेगाहर्ट्ज बस, 32 केबी इंस्ट्रक्शन कैश, 32 केबी डेटा कैश और 2 केबी मिनी-डेटा कैश की सुविधा है। इसे 533 मेगाहर्ट्ज पर 2.4W का उपयोग करते हुए कम बिजली खपत के लिए भी डिज़ाइन किया गया है। चिप 35 मिमी पीबीजीए पैकेज में आती है।

आईओपी
प्रोसेसर की IOP लाइन को कंप्यूटर और स्टोरेज डिवाइस को डिवाइस के मुख्य सीपीयू से I/O कार्यक्षमता को ऑफलोड करके डेटा स्थानांतरित करने और प्रदर्शन बढ़ाने की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। IOP3XX प्रोसेसर XScale आर्किटेक्चर पर आधारित हैं और पुराने 80219 SD और i960 परिवार के चिप्स को बदलने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। वर्तमान में दस अलग-अलग IOP प्रोसेसर उपलब्ध हैं: IOP303, IOP310, IOP315, IOP321, IOP331, IOP332, IOP333, IOP341, IOP342 और IOP348। घड़ी की गति 100 मेगाहर्ट्ज से 1.2 गीगाहर्ट्ज़ तक होती है। प्रोसेसर पीसीआई बस प्रकार, पीसीआई बस गति, मेमोरी प्रकार, अधिकतम स्वीकार्य मेमोरी और प्रोसेसर कोर की संख्या में भी भिन्न होते हैं।

IXP नेटवर्क प्रोसेसर
XScale कोर का उपयोग इंटेल की IXP नेटवर्क प्रोसेसर लाइन की दूसरी पीढ़ी में किया जाता है, जबकि पहली पीढ़ी में स्ट्रॉन्गएआरएम कोर का उपयोग किया जाता है। IXP नेटवर्क प्रोसेसर परिवार में छोटे/मध्यम कार्यालय नेटवर्क अनुप्रयोगों, IXP4XX, से लेकर IXP2850 जैसे उच्च प्रदर्शन नेटवर्क प्रोसेसर तक के समाधान शामिल हैं, जो OC-192 लाइन दरों तक बनाए रखने में सक्षम हैं। IXP4XX उपकरणों में XScale कोर का उपयोग नियंत्रण और डेटा प्लेन प्रोसेसर दोनों के रूप में किया जाता है, जो सिस्टम नियंत्रण और डेटा प्रोसेसिंग दोनों प्रदान करता है। IXP2XXX उपकरणों में XScale का कार्य आम तौर पर केवल नियंत्रण विमान कार्यक्षमता प्रदान करना है, सूक्ष्मइंजन द्वारा किए गए डेटा प्रोसेसिंग के साथ, ऐसे नियंत्रण विमान कार्यों के उदाहरणों में रूटिंग टेबल अपडेट, माइक्रोइंजन नियंत्रण, मेमोरी प्रबंधन शामिल हैं।

सीई
अप्रैल 2007 में, इंटेल ने उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स बाजारों को लक्षित करने वाले एक XScale-आधारित प्रोसेसर, Intel CE 2110 (कोडनाम ओलो रिवर) की घोषणा की।

अनुप्रयोग
एक्सस्केल माइक्रोप्रोसेसर लोकप्रिय रिसर्च इन मोशन ब्लैकबेरी हैंडहेल्ड, जेब में रखने लायक कंप्यूटर  के डेल एक्सिम परिवार, पामवन, इंक. के अधिकांश ज़ायर, पाम ट्रेओ और टंगस्टन हाथ में  लाइनों,  तीव्र ज़ोरस  के बाद के संस्करणों जैसे उत्पादों में पाए जा सकते हैं। मोटोरोला A780, एसर n50, कॉम्पैक iPaq 3900 श्रृंखला और कई अन्य व्यक्तिगत डिजिटल सहायक। इसका उपयोग  जोखिम  चलाने वाले आयोनिक्स पीसी डेस्कटॉप कंप्यूटर और लिनक्स का एक रूप चलाने वाले एनएसएलयू2 (स्लग) में मुख्य केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई के रूप में किया जाता है। एक्सस्केल का उपयोग पीवीपी (पोर्टेबल वीडियो प्लेयर्स), पीएमसी (पोर्टेबल मीडिया सेंटर) जैसे उपकरणों में भी किया जाता है, जिसमें रचनात्मक ज़ेन पोर्टेबल मीडिया प्लेयर और अमेज़न प्रज्वलित ई-बुक रीडर और औद्योगिक एम्बेडेड सिस्टम शामिल हैं। बाज़ार के दूसरे छोर पर, XScale IOP33x स्टोरेज I/O प्रोसेसर का उपयोग कुछ Intel Xeon-आधारित सर्वर प्लेटफ़ॉर्म में किया जाता है।

पीएक्सए प्रोसेसर लाइन की बिक्री
27 जून 2006 को इंटेल के XScale PXA मोबाइल प्रोसेसर संपत्तियों की बिक्री की घोषणा की गई थी। इंटेल ने अनुमानित $600 मिलियन नकद और अनिर्दिष्ट देनदारियों की धारणा के लिए एक्सस्केल पीएक्सए व्यवसाय को मार्वेल टेक्नोलॉजी ग्रुप को बेचने पर सहमति व्यक्त की। इस कदम का उद्देश्य इंटेल को अपने संसाधनों को अपने मुख्य x86 और सर्वर व्यवसायों पर केंद्रित करने की अनुमति देना था। मार्वेल के पास एआरएम के लिए पूर्ण आर्किटेक्चर लाइसेंस है, जो उसे एआरएम निर्देश सेट को लागू करने के लिए चिप्स डिजाइन करने की अनुमति देता है, न कि केवल प्रोसेसर कोर को लाइसेंस देने के लिए। अधिग्रहण 9 नवंबर, 2006 को पूरा हुआ। इंटेल से अपेक्षा की गई थी कि वह XScale प्रोसेसर का निर्माण तब तक जारी रखेगा जब तक कि मार्वेल अन्य विनिर्माण सुविधाओं को सुरक्षित नहीं कर लेता, और IXP और IOP प्रोसेसर का निर्माण और बिक्री जारी रखेगा, क्योंकि वे सौदे का हिस्सा नहीं थे। इंटेल में XScale प्रयास 1998 में डिजिटल इक्विपमेंट कॉर्पोरेशन से स्ट्रॉन्गएआरएम डिवीजन की खरीद के द्वारा शुरू किया गया था। XScale की बिक्री के बाद भी Intel के पास अभी भी ARM लाइसेंस है; यह लाइसेंस वास्तुशिल्प स्तर पर है।

यह भी देखें

 * रेडबूट - ओपन-सोर्स बूटलोडर, एक्सस्केल बोर्ड के साथ भेजा जाने वाला मानक बूट फर्मवेयर
 * ओएमएपी - टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स की एक प्रतिस्पर्धी प्रोसेसर लाइन
 * क्वालकॉम स्नैपड्रैगन सिस्टम-ऑन-चिप की सूची - क्वालकॉम
 * Exynos -  SAMSUNG
 * ARMv7-A कोर की तुलना - ARM आर्किटेक्चर परिवार

बाहरी संबंध

 * Intel XScale Technology Overview
 * IXP4XX Toolkits
 * Intel StrataFlash Memory
 * Marvell PXA168 high-performance processor product brief
 * Optimized Linux Code for Intel XScale Microarchitecture