एएमडी Am29000

AMD Am29000, जिसे आमतौर पर 29k तक छोटा किया जाता है, उन्नत माइक्रो डिवाइसेस (AMD) द्वारा विकसित और निर्मित 32-बिट RISC माइक्रोप्रोसेसरों और microcontroller ्स का एक परिवार है। सेमिनल बर्कले [[ जोखिम ]] के आधार पर, 29k ने कई महत्वपूर्ण सुधार जोड़े। वे, एक समय के लिए, बाज़ार में सबसे लोकप्रिय आरआईएससी चिप्स थे, विभिन्‍न विनिर्माताओं द्वारा  लेज़र प्रिंटर  में व्‍यापक रूप से इस्‍तेमाल किया जाता है।

1984-1985 से विकसित, मार्च 1987 में घोषित और मई 1988 में जारी, शुरुआती Am29000 के बाद कई संस्करण आए, जो 1995 में Am29040 के साथ समाप्त हुए। 29050 एक मल्टीप्लाई-एक्युमुलेट ऑपरेशन | मल्टीप्लाई-ऐड ऑपरेशन प्रति चक्र को निष्पादित करने में सक्षम फ्लोटिंग पॉइंट यूनिट की सुविधा के लिए जल्दी होने के लिए उल्लेखनीय था।

एएमडी 1995 के अंत तक एक सुपरस्केलर प्रोसेसर संस्करण डिजाइन कर रहा था, जब एएमडी ने 29k के विकास को छोड़ दिया क्योंकि डिजाइन टीम को व्यवसाय के पीसी (x86) पक्ष का समर्थन करने के लिए स्थानांतरित किया गया था। एएमडी K5 एम्बेडेड व्यवसाय का जो बचा हुआ था, उसे इंटेल 80186 डेरिवेटिव के एम्बेडेड 186 परिवार के लिए पुनः तैयार किया गया था। तब तक एएमडी के अधिकांश संसाधन डेस्कटॉप पीसी के लिए उनके उच्च-प्रदर्शन x86 प्रोसेसर पर केंद्रित थे, एएमडी के5 का उत्पादन करने के लिए 29k डिजाइनों के कई विचारों और अलग-अलग हिस्सों का उपयोग करते हुए।

डिजाइन
29000 उसी बर्कले RISC डिज़ाइन से विकसित हुआ जिसने SPARC, Intel i960, एआरएम वास्तुकला और RISC-V को भी जन्म दिया।

बर्कले RISC-वी ्युत्पन्न डिज़ाइनों में से कुछ में उपयोग किया जाने वाला एक डिज़ाइन तत्व रजिस्टर विंडो की अवधारणा है, प्रक्रिया कॉल को गति देने के लिए उपयोग की जाने वाली एक तकनीक। कॉल के दौरान रजिस्टरों के एक सेट में स्थानीय डेटा को लोड करने और प्रक्रिया के वापस आने पर उन्हें मृत चिह्नित करने के लिए स्टैक के रूप में प्रोसेसर रजिस्टर के एक बड़े सेट का उपयोग करने का विचार है। रुटीन से लौटाए जा रहे मूल्यों को वैश्विक पृष्ठ में रखा जाएगा, SPARC में शीर्ष आठ रजिस्टर (उदाहरण के लिए)।  स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय, स्टैनफोर्ड एमआईपीएस से प्रतिस्पर्धी शुरुआती आरआईएससी डिजाइन ने भी इस अवधारणा को देखा लेकिन फैसला किया कि बेहतर कंपाइलर हार्ड-वायर्ड विंडो की तुलना में सामान्य उद्देश्य रजिस्टरों का अधिक कुशल उपयोग कर सकते हैं।

मूल बर्कले डिज़ाइन, SPARC और i960 में, विंडो आकार में तय की गई थीं। केवल एक स्थानीय चर का उपयोग करने वाला रूटीन अभी भी SPARC पर आठ रजिस्टरों का उपयोग करेगा, इस महंगे संसाधन को बर्बाद कर देगा। यह यहाँ था कि 29000 एक चर विंडो आकार का उपयोग करते हुए, इन पहले के डिज़ाइनों से भिन्न था। इस उदाहरण में केवल दो रजिस्टरों का उपयोग किया जाएगा, एक स्थानीय चर के लिए, दूसरा वापसी पता (कंप्यूटिंग)  के लिए। इसने प्रक्रिया ढेर के लिए समान 128 रजिस्टरों सहित अधिक रजिस्टरों को भी जोड़ा, लेकिन वैश्विक पहुंच के लिए 64 को जोड़ा। इसकी तुलना में, स्पार्क में कुल 128 रजिस्टर थे, और वैश्विक सेट आठ की एक मानक खिड़की थी। इस परिवर्तन के परिणामस्वरूप 29000 में विभिन्न प्रकार के वर्कलोड के तहत बेहतर रजिस्टर उपयोग हुआ।

29000 ने इन-मेमोरी (और सिद्धांत रूप में, इन-कैश) स्टैक के साथ रजिस्टर विंडो स्टैक को भी बढ़ाया। जब विंडो भर जाती है तो कॉल को रजिस्टर स्टैक के अंत में मेमोरी में धकेल दिया जाएगा, जब रूटीन वापस आ जाएगा तो आवश्यकतानुसार पुनर्स्थापित किया जाएगा। आमतौर पर, 29000 के रजिस्टर का उपयोग बर्कले अवधारणाओं के आधार पर प्रतिस्पर्धी डिजाइनों की तुलना में काफी अधिक उन्नत था।

बर्कले डिज़ाइन के साथ एक और अंतर यह है कि 29000 में कोई विशेष-उद्देश्य स्थिति कोड रजिस्टर शामिल नहीं है। इस प्रयोजन के लिए किसी भी रजिस्टर का उपयोग किया जा सकता है, जिससे कुछ कोड को जटिल बनाने की कीमत पर शर्तों को आसानी से सहेजा जा सकता है। एक शाखा लक्ष्य कैश (29000 पर 512 बाइट्स और 29050 पर 1024 बाइट्स) शाखा लक्ष्य पते पर पाए गए 4 या 2 अनुक्रमिक निर्देशों के संग्रहित सेट, ली गई शाखाओं के दौरान निर्देश लाने की विलंबता को कम करते हुए - 29000 में कोई शाखा भविष्यवक्ता शामिल नहीं था इसलिए शाखा लेने में देरी हुई। बफ़र ने शाखा के लक्षित पते से चार या दो निर्देशों को संग्रहीत करके इसे कम कर दिया, जो तुरंत चलाया जा सकता था, जबकि फ़ेच बफ़र को मेमोरी से नए निर्देशों के साथ फिर से भर दिया गया था। वर्चुअल एड्रेस ट्रांसलेशन के लिए समर्थन ने MIPS आर्किटेक्चर के समान दृष्टिकोण का पालन किया। एक 64-एंट्री ट्रांसलेशन लुक-असाइड बफर (टीएलबी) ने वर्चुअल से भौतिक पतों तक मैपिंग को बनाए रखा, और एक गैर-अनुवादित पते का सामना करने पर, परिणामी टीएलबी मिस प्रोसेसर को एक सॉफ्टवेयर रूटीन में फंसाने का कारण बनेगा, जो भौतिक को कोई उपयुक्त मैपिंग प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है। याद। एमआईपीएस दृष्टिकोण के विपरीत, जिसने टीएलबी मिस इवेंट पर प्रतिस्थापित करने के लिए टीएलबी प्रविष्टि का चयन करने के लिए एक यादृच्छिक रजिस्टर नियोजित किया, 29000 ने एक समर्पित एलआरयू (कम से कम हाल ही में उपयोग किया गया) रजिस्टर प्रदान किया। 29000 परिवार के कुछ उत्पादों ने केवल 16 टीएलबी प्रविष्टियां प्रदान कीं ताकि सिलिकॉन के हिस्से को बाह्य उपकरणों के लिए समर्पित किया जा सके। क्षतिपूर्ति करने के लिए, मैपिंग द्वारा नियोजित अधिकतम पृष्ठ आकार 8 केबी से बढ़ाकर 16 एमबी कर दिया गया था। रेफरी नाम = मान1995 >

संस्करण
पहला Am29000 1988 में जारी किया गया था, जिसमें एक अंतर्निहित मेमोरी प्रबंधन इकाई शामिल थी, लेकिन तैरनेवाला स्थल  सपोर्ट को Am29027 फ्लोटिंग पॉइंट यूनिट में लोड किया गया था। विफल MMU या शाखा लक्ष्य कैश वाली इकाइयाँ Am29005 के रूप में बेची गईं।

1991 में लाइन को Am29030 और Am29035 के साथ बढ़ाया गया था, जिसमें क्रमशः 8 किबिबाइट या 4 KB निर्देश कैश शामिल था। तब तक Am29050 ऑन-चिप कैश के बिना भी उपलब्ध हो गया था, लेकिन एक फ्लोटिंग-पॉइंट यूनिट के साथ पूरी तरह से पाइपलाइनयुक्त गुणा-संचित संचालन, 80% हिट दर का दावा किया गया एक बड़ा 1 KB शाखा लक्ष्य कैश, और बेहतर-पाइपलाइन लोड संचालन गति प्रदान करता है। 4-प्रविष्टि अनुवाद लुकसाइड बफर-जैसे भौतिक पता कैश द्वारा। हालांकि यह एक superscalar  प्रोसेसर नहीं है, यह एक फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन और एक पूर्णांक ऑपरेशन को एक ही चक्र में पूरा करने की अनुमति देता है। पूर्णांक और फ़्लोटिंग-पॉइंट पक्षों में से प्रत्येक के पास रजिस्टरों के लिए अपना लेखन पोर्ट होता है। इसमें 428,000 ट्रांजिस्टर थे 1-माइक्रोन प्रक्रिया पर 0.8-माइक्रोन प्रभावी चैनल लंबाई के साथ और 20, 25, 33 और 40 मेगाहर्ट्ज पर उपलब्ध था। बाद में Am29040 को 33, 40, और 50 मेगाहर्ट्ज पर रिलीज़ किया गया, जो Am29030 की तरह था, सिवाय इसके कि इसमें 4 KB डेटा कैश, गुणन इकाई और कुछ अन्य संवर्द्धन शामिल थे। 119 मिमी² एम29040 में 0.7-माइक्रोन प्रक्रिया पर 1.2 मिलियन ट्रांजिस्टर शामिल थे। 29K का एक सुपरस्क्लेर प्रोसेसर संस्करण डिजाइन किया जा रहा था, लेकिन x86 के पक्ष में रद्द कर दिया गया। इसका कोडनेम जगुआर था, और नवंबर 1994 और अगस्त 1995 में वर्णित किया गया था। यह एक उन्नत डिजाइन था, जो छह आरक्षण स्टेशनों में चार-तरफ़ा प्रेषण में सक्षम था और सट्टा निष्पादन आदेश निष्पादन से बाहर था। चार-तरफ़ा सेवानिवृत्ति के साथ निर्देशों का निष्पादन आदेश से बाहर था। रजिस्टर फ़ाइल ने एक बार में चार पढ़ने और दो लिखने की अनुमति दी। निर्देशों और डेटा के लिए प्रत्येक कैश 8 KB का था। कैश से लोड लागत कारणों और लक्ष्य बाजार के कारण इसमें ऑन-चिप एफपीयू नहीं था। यह 0.4-माइक्रोन प्रक्रिया पर 100 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति प्राप्त करने की उम्मीद थी। AMD ने रिलीज़ नहीं किए गए 29K माइक्रोआर्किटेक्चर को x86-संगत प्रोसेसर की AMD K5 श्रृंखला के आधार के रूप में उपयोग किया। एएलयू को ले जाया गया, जैसा कि मामूली संशोधन के साथ पुन: आदेश बफर था। फ़्लोटिंग-पॉइंट इकाई 29050 से ली गई थी, लेकिन इसे विस्तारित_परिशुद्धता#x86_extended_precision_format तक विस्तारित किया गया। K5 ने डिकोडिंग पर RISC-OPs में x86 निर्देशों का अनुवाद किया, जो कैश्ड निर्देशों की प्रीडेकोड जानकारी से सहायता प्राप्त करता है। AMD ने दावा किया कि सुपरस्क्लेर 29K का प्रदर्शन K5 की तुलना में केवल थोड़ा कम होगा, लेकिन आकार अंतर के कारण लागत बहुत कम होगी।

Honeywell 29KII AMD 29050 पर आधारित एक CPU है, और इसका वास्तविक समय एवियोनिक्स में बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया था।

उत्पाद और अनुप्रयोग
यूनिक्स वर्कस्टेशन में उपयोग की क्षमता के साथ मध्यम से उच्च-प्रदर्शन वाले एम्बेडेड अनुप्रयोगों के लिए एक उत्पाद के रूप में स्थापित, 29000 का उपयोग एक्स टर्मिनल, लेजर प्रिंटर नियंत्रक कार्ड, ग्राफिक्स त्वरक कार्ड, ऑप्टिकल चरित्र पहचान समाधान और नेटवर्क ब्रिज जैसे विभिन्न उत्पादों में किया गया था। 29000 का मेमोरी आर्किटेक्चर उत्पाद डिजाइनरों के लिए एक विशेष आकर्षण था, जिससे उन्हें बाहरी कैश मेमोरी को त्यागने और स्वीकार्य प्रदर्शन को बनाए रखते हुए सीधे डायनेमिक रैम को नियोजित करने की अनुमति मिली, प्रोग्राम निर्देशों और डेटा को बनाए रखने के लिए उपयोग की जाने वाली मेमोरी तकनीकों के चुनाव में लचीलेपन की अनुमति देना।

29000 में कम्प्यूटेशनल त्वरक या कोप्रोसेसर के रूप में कुछ उपयोग देखा गया, विशेष रूप से मैकिंटोश और आईबीएम पीसी-संगत प्लेटफॉर्म पर। उदाहरण के लिए, Yarc Systems Corporation ने Macintosh II और IBM पर्सनल कंप्यूटर AT सिस्टम के लिए 29000-आधारित RISC कोप्रोसेसर कार्ड का उत्पादन किया, साथ ही Motorola 68020 और 68030 प्रोसेसर वाले अन्य CISC कोप्रोसेसर कार्ड और T800 transputer  प्रोसेसर वाले समानांतर कोप्रोसेसर कार्ड का उत्पादन किया। रेफ नाम = यार्क>{{ cite book | url=https://archive.org/details/TNM_YARC_coprocessors_for_PC_and_Macintosh_20170830_0134/mode/2up | title=YARC, समाधान कंपनी| publisher=Yarc Systems Corporation } यह NuSuper है (मूल रूप से इसे मैकक्रे नाम दिया गया था ) और एटी-सुपर कार्ड, Am29000 CPU और Am29027 फ़्लोटिंग-पॉइंट एक्सीलेटर को नियोजित करते हैं, MacRageous द्वारा पीछा किया गया, CPU को Am29050 में अपग्रेड किया गया। इस तरह के त्वरक कार्डों ने स्वयं Macintosh II की तुलना में कई बार प्रदर्शन की पेशकश की और RISC वर्कस्टेशन जैसे DECstation 3100 के साथ प्रतिस्पर्धात्मक रूप से बेंचमार्क किया। एक सिस्टम में कई कार्ड भी फिट किए जा सकते हैं। हालांकि, इस तरह के कार्ड के साथ मिलकर एक मैकिंटोश II सिस्टम की लागत यूनिक्स चलाने वाले स्थापित आरआईएससी वर्कस्टेशनों के करीब पहुंच गई।

29000 का उपयोग करने वाला एक उल्लेखनीय उत्पाद Apple का Macintosh डिस्प्ले कार्ड 8·24 GC इसके Macintosh IIFx के लिए था, जिसमें 30 मेगाहर्ट्ज Am29000 प्रोसेसर, 64 KB स्टैटिक RAM कैश, और 2 MB वीडियो RAM के साथ अतिरिक्त 2 MB डायनेमिक का विकल्प था QuickDraw ग्राफिकल टूलकिट द्वारा उपयोग के लिए RAM। 29000 के समावेश ने कार्ड के इस विशेष संस्करण को Apple द्वारा बेचे गए अन्य संस्करणों से अलग कर दिया, 24-बिट्स-प्रति-पिक्सेल छवियों को संभालने के दौरान प्रदर्शन में काफी सुधार हुआ।

यह भी देखें

 * AMD Am2900 और Am29000 परिवारों की सूची

बाहरी संबंध

 * AMD 29k (Streamlined Instruction Processor) ID Guide
 * pdf book about 29k family
 * chipdb.org Images of different Am29000 processors