Процессоры моторола где используются
Одно из самых интересных анонсов на WWDC 2020 были планы Apple по переходу от чипов Intel на компьютерах Mac к специализированным процессорам на базе ARM, аналогичным чипам серии A, используемым в iPhone и iPad. Поэтому мы подумали, что будет интересно взглянуть на историю процессоров на Mac за последние 36 лет, начиная с легендарного первого Macintosh.
1984–1995: Motorola 68 K
Компьютер Apple Macintosh 1984 года имел частоту 8 МГц. Motorola 68000 ПРОЦЕССОР. Во время разработки ранний прототип Mac использовал 8/16-битный Motorola 6809 ПРОЦЕССОР. Но после того, как дизайнер заметил впечатляющие графические процедуры, создаваемые для Apple Lisa на базе 68000, был выбран более дорогой 16/32-битный 68000.
В то время как Яблочная Лиза использовал только 5 МГц 68000, новый прототип Mac мог работать на 8 МГц. Это понравилось Стиву Джобсу, который стремился отодвинуть на задний план команду Лизы.
В течение следующего десятилетия каждый Macintosh использовал преемников 68000, включая чистые 32-битные чипы 68020, 68030 и 68040. Со временем они становились все быстрее и сложнее. В целом, по крайней мере 72 различных компьютера Mac использовали 68k процессоров, последним из которых был PowerBook 190 в 1995 году.
1994-2005: Power PC
В конце 1980-х новые тенденции начали захватывать компьютерную индустрию, затмив унаследованные архитектуры ЦП.
Apple в партнерстве с IBM и Motorola разработала общую платформу ЦП, которая могла бы конкурировать с «Wintel(Microsoft-Intel) доминирование.
В Power Macintosh 6100 использовала архитектуру PowerPC, после чего примерно 87 различных моделей Mac использовали то же самое. c. Скорость Cock увеличилась с 60 МГц до 2,7 ГГц, что было замечательно для той эпохи. Последняя модель Apple PowerPC была выпущена еще в ноябре 2005 года.
2006-настоящее время: Intel x86
На WWDC 2005 Apple объявил его переход на чипы Intel и первые компьютеры Intel Mac были объявлены в начале 2006 года. В их число входили iMac и MacBook Pro, производительность которых была почти в четыре раза выше, чем у их предшественников.
Кроме того, начиная с Mac OS X 10.4.4, Apple включила передовую технологию эмуляции под названием Rosetta, которая поможет поддерживать совместимость программного обеспечения между поколениями.
Вскоре программы стали доступны в виде универсальных двоичных файлов, которые можно было запускать как на PowerPC, так и на Intel Mac. Когда переход на x86 в конце концов завершился, Розетта был удален из Mac OS X 10.7 Lion в будущем.
На данный момент около 80 моделей Mac оснащены процессорами Intel. Но эта долгосрочная перспектива может подойти к концу в 2021 году или даже в конце 2020 года, поскольку слухи о компьютерах Mac на базе ARM разошлись. Какое влияние это окажет на будущее? Мы можем только догадываться.
Почему ARM?
Apple Кремний призван сделать компьютеры Mac еще лучше, подняв производительность и энергоэффективность на совершенно новый уровень. Компания более чем готова к успеху в этом начинании благодаря своей работе над iPhone, iPad и Apple Watch, каждый из которых имеет специально разработанные чипы.
Как и iPhone, который всегда отличался от других смартфонов своей глубокой и бесшовной интеграцией между программным обеспечением и оборудованием, Mac на базе ARM будет делать то же самое.
Они будут обладать золотым стандартом безопасности и улучшенными графическими возможностями в профессиональных приложениях и играх.
Кроме того, Apple, вероятно, будет дешевле производить собственные чипы, чем полагаться на Intel. Эта экономия затрат может быть предложена потребителям в виде более дешевых компьютеров Mac, если Apple решит пойти по этому пути.
Но как насчет нынешних Mac?
Если у вас уже есть Mac с процессором Intel, не стоит беспокоиться, поскольку Apple продолжит выпускать обновления программного обеспечения для текущих устройств в ближайшие годы. В то же время пользователи смогут запускать приложения Intel на компьютерах Apple Silicon Mac благодаря процессу фонового перевода, Розетта 2.
Приходят захватывающие времена!
История процессоров, которые используются в компьютерах Mac, действительно увлекательна, а будущее будет еще более интересным. С появлением Apple Silicon в мире технологий появятся новые интересные разработки, и мы очень рады видеть, что нас ждет в будущем!
MC680x0/680x0/0x0/m68k/68k/68K — семейство CISC-микропроцессоров компании Motorola, основной конкурент процессоров семейства Intel x86 в персональных компьютерах 1980-х и ранних 90-х. В начале 2000-х годов, перестав использоваться как основа персональных компьютеров, семейство продолжает использоваться в секторе встраиваемых решений (хотя это семейство морально устарело и для этого сектора, ибо многими фирмами производятся более доступные и производительные процессоры/контроллеры: ARM, AVR32, PIC32 (он же MIPS) и прочие на основе RISC архитектур). Характерно то, что наиболее современная серия микроконтроллеров DragonBall MX (позже переименованная в i.MX, а также известная как MC9328MX) предназначена для тех же применений, что и ранние серии DragonBall, но основана на процессорном ядре ARM9 или ARM11 вместо Motorola 68000.
Содержание
Область применения
Линейка процессоров m68k использовалась на различных системах, от калькуляторов Texas Instruments, TI-89, военных терминалов связи до критичных систем управления Спейс Шаттла.
На базе процессоров m68k было построено множество платформ персональных компьютеров, самыми известными из которых являются: Apple Macintosh, Commodore Amiga и Atari ST. Надо отметить, что популярный КПК Palm также изначально использовал процессоры Motorola.
На сегодняшний день, на базе старших моделей этой популярной процессорной линейки (сегодня, чаще всего используются Freescale ColdFire и DragonBall) проектируются в основном embedded-решения и некоторые КПК. Архитектура m68k поддерживается операционными системами Debian Linux, NetBSD и OpenBSD, также, энтузиастами иногда обновляются и другие дистрибутивы Linux. Проприетарные ОС AmigaOS 4 и MorphOS поддерживают архитектуру m68k на уровне JIT-эмуляции).
Архитектура
Язык ассемблера M68k схож с ассемблером PDP-11 и VAX. Несмотря на исключение в виде разделения регистров общего назначения на специализированные регистры адресов и регистры данных, архитектура 68000 во многом — 32-битная версия PDP-11.
Набор инструкций значительно более «ортогонален», чем у многих процессоров, появившихся как ранее (как i8080), так и после (как семейство x86) (на самом деле архитектура x86 появилась за год до выхода первого процессора M68000). На практике это означает, что возможно свободно комбинировать операции и операнды, со всем богатством режимов адресации, не задумываясь об ограничениях совместимости конкретной операции и набора операндов. Эта особенность существенно облегчает программирование на ассемблере 68k, в определённой степени приближая его к языкам высокого уровня, а также существенно облегчает создание кода компиляторами [1] .
Всем привет! В прошлый выпуск был затронут еще один класс компьютеров с названием рабочие станции . Главной особенностью этих средств автоматизации инженерного труда является большое количество ресурсов компьютера для манипуляции с большими объемами данных. Компания Motorola в 1 979 году представила миру процессор 68K (Motorola 68000) , внутри которого уже появились 32-разрядные регистры для временного хранения данных и для вычисления адреса этих данных в оперативной памяти. 32-разрядный адрес позволяет иметь оперативную память объемом до 4 Гигабайт , что совсем немало и для 1999 года . Как только перестали экономить на количестве выводов интегральной микросхемы вся эта мощь вырвалась на волю.
Регистры процессора 68000
Рассмотрим систему регистров в этой архитектуре. Все регистры имеют разрядность 32 бита и делятся на группы.
8 штук ( D0 - D7 ) для хранения данных, 7 штук для вычисления и хранения адреса данных в памяти ( A0-A6 ),
два регистра для хранения вершины стека ( A7/USP , A7/SSP ), причем с самого начала заложены основные принципы безопасности при многозадачном режиме работы операционной системы . Содержимое стека, так называемого супервизора , недоступно для пользовательских программ.
Как и во многих других процессорах тут имеется аппаратная поддержка специального режима работы, называемого супервизором . В этом режиме процессору разрешены любые действия и он необходим в первую очередь для работы операционной системы. В пользовательском режиме процессор строго контролирует каждое приложение на предмет нарушения своего выделенного адресного пространства. Для работы в каждом из этих режимов предусмотрены различные указатели вершины стека.
Под счетчик инструкций ( PC ) выделено так же 32 бита, что позволяло адресовать до 4 гигабайт инструкций. Единственный регистр, у которого разрядность составляет 16 бит это регистр флагов ( CCR ).
Как уже ранее говорилось, первая модель процессора этой архитектуры в целях экономии количества контактов при формировании адреса данных или инструкций использовала только 24 бита, что ограничивало адресное пространство до 16 мегабайт. Позвольте заметить, даже и такой объем памяти в то время для хорошего компьютера был вполне достойным.
Если вспомнить успех компании Apple, подарившей миру серию компьютеров Macintosh , основанную на первой модели процессора 68000 , то нельзя не заметить, что в Mac было запаяно всего 128 килобайт оперативной памяти, однако это не помешало реализовать графический интерфейс пользователя в операционной системе этого настольного компьютера.
До предела в 16 мегабайт было еще очень и очень далеко.
Графический интерфейс пользователя операционной системы компьютера Apple Macintosh Графический интерфейс пользователя операционной системы компьютера Apple MacintoshРегистры данных могут использоваться для любой операции, включая смещение от адреса, указанного в регистре адреса, но не как источник самого адреса. Операции с адресными регистрами были ограничены перемещением, сложением, вычитанием или загрузкой действующего адреса.
Как заканчиваются такие истории
После увольнения Стива Джобса из собственной компанией он основал новую где главной философией было производство качественных рабочих станций NeXT .
Рекламный слоган компании говорил о трех разных миллионах . Первый из них это мегабайт оперативной памяти. Второй миллион это мегапиксель видимого пространства на мониторе и третий миллион это производительность в один миллион операций с числами с плавающей точкой ( MFLOP ). Вот именно такую планку поставил перед собой и потребителями отдел маркетинга. Архитектура процессора 68К вполне справлялась с поставленной задачей.
Примерно в это же время на рынок рабочих станций вышла компания SUN Microsystems .
В основу их разработок лег тот же процессор 68K . Это были весьма неплохие компьютеры со своими особенностями. Такое разнообразие архитектур компьютеров впоследствии привело к появлению великолепной технологии и языку программирования Java . Но это уже немного другая история.
В 90-е годы компания Intel смогла выдавить Motorola с рынка процессоров. Если рассуждать с инженерной точки зрения, то это просто бред какой-то, но экономические законы никогда не спрашивают мнения инженеров. За Intel стояли IBM , Microsoft и целая армия производителей компьютеров, а также бесчисленное число производителей железа и программного обеспечения, которых затягивало во вселенную x86 как космическую пыль в черную дыру. В этой вселенской битве полегло немало великолепных архитектур, но это уже совсем другая история.
Поддержите статью лайком если понравилось и подпишитесь чтобы ничего не пропускать.
Также не обойдите вниманием канал на YouTube . Подписки и лайки будут приятным ответом от аудитории.
Сигнальные микропроцессоры компании Motorola подразделяются на семейства 16-и 24-разрядных микропроцессоров с фиксированной точкой – DSP560хх, -561хх, -563хх, -566хх, -568хх и микропроцессоры с плавающей точкой – DSP960хх.
Основные принципы, положенные в основу архитектуры сигнальных микропроцессоров Motorola были разработаны и воплощены в семействе DSP560xx. Основными компонентами микропроцессора являются:
– устройство генерации адресов (AGU);
– устройство программного управления (PCU);
– расширение памяти (порт А);
– внутрикристальная схема эмуляции (OnCEдд);
– схема умножения частоты.
Шинная структура поддерживает основные пересылки данных типа регистр-регистр, регистр-память, память-регистр. За один такт могут быть переданы два 24-битовых и одно 56-битовое слова. Обмен между шинами осуществляется через внутренний коммутатор – матрицу, позволяющую соединить любые две внутренние шины без добавления тактов задержки. Адреса для внутренних Х- и Y- памятей данных передаются по двунаправленным 16-разрядным шинам ХАВ и YAB, а адреса памяти команд - по двунаправленной программной шине (РАВ). Внешняя память адресуется с помощью однонаправленной шины, являющейся выходом трехвходового мультиплексора шинХАВ, YAB, РАВ.
Устройство битовых операций физически расположено в блоке коммутатора, что обеспечивает ему доступ к любой области памяти и позволяет выполнять битовые операции над данными в памяти, регистрах, содержимым адресных и управляющих регистров.
Устройство генерации адреса (AGU) работает параллельно с другими компонентами процессора, обеспечивая вычисление требуемых адресов данных в памяти за один такт с помощью двух одинаковых 16-битовых арифметических устройств, каждое из которых может выполнять линейные, модульные и циклические арифметические операции.
Устройство программного управления генерирует адреса программы (предварительная выборка команд), декодирует, аппаратно обрабатывает команды циклического перехода, внутренние и внешние прерывания или исключительные ситуации. Оно содержит 15-уровневый 32-битовый системный стек (SS) и 6 непосредственно адресуемых регистров: счетчик команд (PC), счетчик цикла (LC), регистр адреса цикла (LA), регистр состояния (SR), регистр режима (OMR) и указатель стека (SP). 16-битовый регистр PC может адресовать до 65536 команд. SS сохраняет PC и SR при вызове процедур, обработке прерываний и выполнении программных циклов.
Команды процессора выполняются в 3-этапном (предвыборка, декодирование, выполнение) конвейере с последующим анализом 5 возможных состояний процессора: "нормальное", "исключение", "сброс", "ожидание" и "останов".
Читайте также: