एएमडी Am29000: Difference between revisions

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[[Image:KL AMD Am29030.jpg|right|thumb|एएमडी 29030]]AMD Am29000, जिसे आमतौर पर 29k तक छोटा किया जाता है, उन्नत माइक्रो डिवाइसेस (AMD) द्वारा विकसित और निर्मित 32-बिट RISC [[माइक्रोप्रोसेसर]]ों 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,{{Citation needed|reason=Betker et al. say it "was the most popular embedded processor"|date=September 2022}} 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,<ref>{{cite magazine |last1=Martin |first1=James A. |title=Firm says 32-bit chip handles 17 MIPS |url=https://books.google.com/books?id=jDYGHejAySsC&pg=PA14 |magazine=[[Computerworld]] |volume=21 |issue=12 |date=23 March 1987 |page=14}}</ref><ref>{{cite magazine |last1=Cole |first1=Bernard C. |title=RISC Slugfest: Is Marketing More Important Than Performance? |magazine=[[Electronics (magazine)|Electronics]] |url=https://worldradiohistory.com/Archive-Electronics/80s/88/Electronics-1988-04-28.pdf |page=66 (p. 68 of .pdf) |date=28 April 1988}}</ref><ref name="Johnson">{{cite interview |title=विलियम माइकल 'माइक' जॉनसन का मौखिक इतिहास|url=http://archive.computerhistory.org/resources/access/text/2014/10/102739914-05-01-acc.pdf |interviewer=Kevin Krewell |website=[[Computer History Museum]] |date=9 May 2014 |quote=Well, it started in '85. And it took I would say about three years and maybe four revs till it was functional.}}</ref> शुरुआती Am29000 के बाद कई संस्करण आए, जो 1995 में Am29040 के साथ समाप्त हुए।<ref>{{cite journal |last1=Betker |first1=Michael R. |last2=Fernando |first2=John S. |last3=Whalen |first3=Shaun P. |title=माइक्रोप्रोसेसर का इतिहास|journal=Bell Labs Technical Journal |date=Autumn 1997 |page=48 |url=https://www.bellsystemmemorial.com/pdf/bell_labs_journals/bell_labs_technical_journal_autumn_1997_3.pdf}}</ref> 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 (x[[86]]) 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।

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।

[[Image:KL AMD 29040.jpg|thumb|एएमडी 29040]]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।<ref name="stewart1990">{{cite conference |first=Brett |last=Stewart |title=New generations of the 29 K family solutions |book-title=Digest of Papers Compcon Spring '90 |conference=Thirty-Fifth IEEE Computer Society International Conference on Intellectual Leverage| year=1990 |pages=295–298 |doi=10.1109/CMPCON.1990.63690}}</ref>

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।<ref name="ieeemicro199202_mann">{{ cite magazine | url=https://archive.org/details/ieee_micro_v11n5_oct_91/page/n204/mode/1up | title=यूनिक्स और Am29000 माइक्रोप्रोसेसर| magazine=IEEE Micro | issn=0272-1732 | last1=Mann | first1=Daniel | date=October 1991 | access-date=19 May 2023 | pages=23–31 }</ref> 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 >{{ cite book | url=https://archive.org/details/29kprog/mode/2up | title=29K™ आरआईएससी परिवार का मूल्यांकन और प्रोग्रामिंग| publisher=Advanced Micro Devices | last1=Mann | first1=Daniel | date=1995 | access-date=19 May 2023 }}</ref>{{rp|pages=305–306}}

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।{{r|stewart1990}}

29K का एक सुपरस्क्लेर प्रोसेसर संस्करण डिजाइन किया जा रहा था, लेकिन x86 के पक्ष में रद्द कर दिया गया। इसका कोडनेम जगुआर था,<ref name="Johnson"/>और नवंबर 1994 और अगस्त 1995 में वर्णित किया गया था।<ref name="hc">{{cite web |last1=McMinn |first1=Brian |title=The First Superscalar 29K Family Member |url=https://old.hotchips.org/wp-content/uploads/hc_archives/hc07/2_Mon/HC7.S1/HC7.1.1.pdf |website=[[Hot Chips]] |date=14 August 1995}}</ref><ref>{{cite web |title=FIRST SUPERSCALAR Am29000 REVEALED |url=https://techmonitor.ai/technology/first_superscalar_am29000_revealed |website=Computer Business Review archive at Tech Monitor |date=28 November 1994}}</ref> यह एक उन्नत डिजाइन था, जो छह [[आरक्षण स्टेशन]]ों 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।<ref name="hc"/><ref>{{cite news |last=Detar |first=Jim |date=31 October 1994 |title=AMD brews up Superscalar 29K |newspaper=Electronic News}}</ref>

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।<ref>{{cite journal |last1=Slater |first1=Michael |title=AMD's K5 Designed to Outrun Pentium |journal=[[Microprocessor Report]] |volume=8 |issue=14 |pages=1–7 |url=http://cgiold.di.uoa.gr/~halatsis/Advanced_Comp_Arch/Papers/k5.pdf |date=24 October 1994}}</ref><ref name="hc"/>

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

<gallery caption="Die photos" mode=packed heights=160px>

== 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,<ref name="ieeemicro199202_mann"/>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।<ref name="fusionews29k_summer1990">{{ cite book | url=https://archive.org/details/TNM_FUSIONews_29K_Issues_3_Summer_1990_-_AMD_20170828_0001/mode/2up | title=फ्यूजनन्यूज 29के| publisher=Advanced Micro Devices | date=Summer 1990 | access-date=20 May 2023 | issue=3 }</ref> 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,<ref name="fusionews29k_summer1990"/>{{rp|pages=1|quote=In addition, the 29K's memory interface allowed us to use a DRAM only memory architecture. In an X Terminal, the monitor and memory are the two biggest expenses. Samsung makes both!}} प्रोग्राम निर्देशों और डेटा को बनाए रखने के लिए उपयोग की जाने वाली मेमोरी तकनीकों के चुनाव में लचीलेपन की अनुमति देना।<ref name="byte198805_marshall">{{ cite magazine | url=https://archive.org/details/BYTE-1988-05/page/n286/mode/1up | title=वास्तविक दुनिया जोखिम| magazine=Byte | date=May 1988 | access-date=20 May 2023 | last1=Marshall | first1=Trevor | pages=263–268 }}</ref>

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।