Motorola 68040

Motorola 68LC040 processzor, órajele 25 MHz

Motorola 68040 csip képe

Egy másik kép, XC68040RC25B processzormag, mérnöki minta

A Motorola 68040 a Motorola cég 1990-ben kibocsátott 32 bites M68000-kompatibilis mikroprocesszor-modellje, a Motorola 68030 utódja és a Motorola 68060 típus elődje. A processzorok néhány különböző kiépítettségű változatban jelentek meg. A teljes verzióban két integrált MMU (memóriavezérlő) kapott helyet, amelyek az utasítás- és az adatfolyamok memória-hozzáférését vezérlik, és a két független adat- és utasítás-gyorsítótárhoz kapcsolódnak. A processzorok belső megvalósítása a Harvard-architektúrának felel meg. A teljes kiépítésű változat egy beépített, MC68881/MC68882 lebegőpontos egységekkel kompatibilis FPU-t is tartalmaz, valamint két független 4 KiB méretű adat- és utasítás-gyorsítótárral van ellátva. A 68040-es processzor az egészértékű műveleteket majdnem kétszer olyan gyorsan hajtja végre, mint az azonos órajelű 68030 processzor, a lebegőpontos műveletek végrehajtása közel kétszer olyan gyors, mint a Motorola 68882 koprocesszoré. Lebegőpontos számábrázolása és funkciói az IEEE 754 lebegőpontos szabványnak felelnek meg, és nem tartalmaznak logikai és trigonometrikus funkciókat: ezek megvalósítása szoftveresen történhet.

Történet

A Motorola 68040 népszerű processzor volt az 1990-es években. Különböző személyi számítógépekben és munkaállomásokban használták, így pl. a NeXT cég NeXTcube és NeXTstation gépeinek újabb verzióiban, az Apple Macintosh Quadra, Performa és PowerBook számítógépekben, a HP Apollo 400-as sorozatában és az Amiga 4000-ben.

Változatai

• 68040 – teljes kiépítésű CPU, FPU-val és MMU-val
• 68LC040 – olcsó, low cost változat: letiltott (deaktivált) FPU, MMU van
• 68EC040 – beágyazott változat, nincs FPU sem MMU
• 68040V – alacsony feszültségű, low voltage 68LC040 változat

Technikai adatok

Órajelfrekvenciák	10 MHz, 20 MHz, 25 MHz, 33 MHz, 40 MHz
Tápfeszültség	Vcore 5 V Vcore 3,3 V (68040V) I/O 5 V
Üzemi hőmérséklet	−40 °C ... 70 °C
Gyártási folyamat	Statikus CMOS 0,6 μm
Tokozások	CQUAD 184, PGA 179 FG, PGA 182
Adatsín	32 bit
Címsín	32 bit
Utasításkészlet	CISC
Utasítás-futószalag	6-fokozatú
Gyorsítótár	4 KiB DCache 4 KiB ICache 64 bejegyzéses ATC* MMU puffer (4-utas asszociatív)
Regiszterek	8 32 bites címregiszter 8 32 bites adatregiszter 2 állapotregiszter 8 80 bites lebegőpontos adatregiszter 1 lebegőpontos utasításregiszter 1 lebegőpontos állapotregiszter 1 lebegőpontos vezérlőregiszter
Tranzisztorok száma	~ 1 170 000 (68040) ~ 962 000 (68EC040) ~ 813 000 (68LC040)
Teljesítmény	~ 29 MIPS @ 40 MHz (a gyártó szerint 44 MIPS, ami képzelgés) ~ 11 MFLOPS @ 40 MHz

* ATC = Address Translation Cache, címfordítási gyorsítótár

Fordítás

• Ez a szócikk részben vagy egészben a Motorola 68060 című német Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források

• Denis Howe: Motorola 68040 (angol nyelven). FOLDOC, 2010. (Hozzáférés: 2013)

További információk

A Wikimédia Commons tartalmaz Motorola 68040 témájú médiaállományokat.

• Motorola 68040 processzorok: képek és leírások a cpu-collection.de portálon
• Homepage des Herstellers Freescale Inc. (Motorola hat die Chipfertigung ausgegliedert.) (angol)
• Freescale: MC68040: (Including EC, LC, and V) – product summary (angol nyelven). Freescale Semiconductor, 2011. május 17. (Hozzáférés: 2013)
• M68040 Microprocessors User's Manual (angol) Archiválva 2011. augusztus 6-i dátummal a Wayback Machine-ben (PDF file; 3,30 MB)

Kapcsolódó szócikkek

• Motorola 68000 processzorcsalád