Intel i960: 한때의 인기를 누린 임베디드 마이크로컨트롤러
테이블 목차
- 소개
- 역사
- 설계
- i960 버전
- 개발 종료
- 현재 상태
- 활용 분야
소개
Intel의 i960(또는 80960)은 임베디드 마이크로컨트롤러로서 1990년대 초기에 인기를 얻은 RISC 기반 마이크로프로세서입니다. 경쟁업체인 AMD 29000과 함께 이 부문에서 인기를 얻은 CPU가 되었습니다. 그러나 1990년대 후반, Intel은 DEC와의 합의를 통해 StrongARM CPU를 제조할 권리를 얻기 위해 i960의 마케팅을 중단했습니다. 현재에도 일부 군용 응용 프로그램에서 사용되고 있습니다.
역사
i960 설계는 Intel의 이전 iAPX 432 디자인의 실패에 대한 대응으로 시작되었습니다. iAPX 432는 하드웨어에서 Ada 및 Lisp와 같은 태그 처리, 보호된 가비지 수집 메모리를 지원하는 고급 언어를 직접적으로 지원하기 위해 고안되었습니다. 그러나 명령어 집합의 복잡성, 멀티칩 구현, 설계 결함으로 인해 iAPX 432는 그 시기의 다른 프로세서에 비해 매우 느렸습니다.
1984년, Intel과 Siemens는 BiiN이라는 하이엔드 오브젝트 지향 컴퓨터 시스템으로 프로그래밍되는 고신뢰도 컴퓨터 시스템을 만들기 위한 공동 프로젝트를 시작했습니다. 원래 i432 팀 구성원 중 일부가 이 프로젝트에 참여했으며, 새로운 리드 아키텍트인 Glenford Myers는 IBM에서 고용되었습니다. BiiN 시스템의 목표 시장은 은행, 산업 시스템 및 원자력 발전소와 같은 고신뢰도 컴퓨터 사용자였습니다.
설계
i960은 i432의 보호된 메모리 컨셉에서 영향을 받아, 새로운 프로세서 디자인을 Intel에 기여했습니다. 새로운 디자인은 성능을 개선하고 i432의 결함을 피하기 위한 여러 기능을 포함하고 있었습니다. 최초의 960 프로세서는 1985년 10월에 디자인의 최종 단계인 tape-out에 진입하였으며, 첫 번째 동작하는 칩은 1985년 말과 1986년 초에 도착했습니다. 그러나 BiiN 프로젝트는 시장의 변화로 인해 실패하고, 960MX는 사용처를 찾지 못했습니다.
i960 버전
80960MX, 80960MC
"전체" i960MX는 군용 시장 이외에는 출시되지 않았지만, 그와 동일한 기능을 갖춘 i960MC는 고급 임베디드 응용 프로그램에 사용되었습니다. 그러나 이러한 기능은 사양서에 기재되지 않았으며, 이로 인해 몇 가지 궁금증을 불러일으켰습니다.
80960KA, 80960KB
메모리 관리 및 FPU 없이 구성된 RISC 코어 버전은 i960KA가 되었고, FPU가 포함된 RISC 코어 버전은 i960KB가 되었습니다. 이러한 버전은 내부적으로는 동일하지만, 라벨링만 다르게 되어 있었습니다. 따라서 CPU는 실제로 지원되는 기능 집합보다 훨씬 크며, 제조 비용도 더 비쌌습니다. i960KA는 저렴한 32비트 프로세서로서 레이저 프린터 시장과 초기 그래픽 터미널 및 기타 임베디드 응용 프로그램에 성공적으로 사용되었습니다.
80960CA, 80960CF
1989년 7월에 첫 공개된 i960CA는 i960 아키텍처의 순수한 RISC 구현이었습니다. 이것은 새로 디자인된 슈퍼스칼라 RISC 코어를 갖추고 있으며, 일반적으로 고성능 임베디드 응용 프로그램을 위해 만들어졌습니다. i960CA는 단일 ALU만 포함했지만, 산술 명령어, 메모리 참조 및 분기 명령어를 동시에 발송 및 실행할 수 있으며, 특정 상황에서 한 사이클에 두 개의 명령어를 지원할 수 있었습니다. 처음 출시된 버전은 33 MHz에서 동작했으며, Intel은 이 칩을 66 MIPS로도 동작 가능하다고 광고했습니다. i960CA 마이크로아키텍처는 1987년부터 1988년에 설계되었으며, 1989년 9월 12일에 공식적으로 발표되었습니다. 이후 1992년에는 i960CF가 출시되었으며, 명령어 캐시 크기가 더 크고(4 KB 대 1 KB), 데이터 캐시 1 KB가 추가되었지만, 여전히 FPU나 MMU는 포함되지 않았습니다.
80960Jx
80960Jx는 임베디드 응용 프로그램용 프로세서로 사용되었습니다. 32비트 다중화 주소/데이터 버스, 명령어 및 데이터 캐시, 1K 온칩 RAM, 인터럽트 컨트롤러 및 독립적인 32비트 타이머 두 개를 특징으로 합니다. 80960Jx의 테스트 기능에는 ONCE(온-서킷 에뮬레이션) 모드 및 바운더리 스캔(JTAG)이 포함되었습니다.
80960VH
1998년 10월에 발표된 i960VH 임베디드-PCI 프로세서는 32비트 33 MHz의 PCI 버스와 100 MHz의 i960JT 프로세서 코어를 갖추고 있습니다. 코어는 16 KB의 명령어 캐시, 4 KB의 데이터 캐시 및 1 KB의 내장 RAM도 특징으로 합니다. 다른 코어 기능으로는 두 개의 32비트 타이머, 프로그래머블 인터럽트 컨트롤러, I²C 인터페이스, 두 개의 채널 DMA 컨트롤러가 있습니다.
개발 종료
Intel은 I2O 표준을 통해 i960을 I/O 장치 컨트롤러 시장에서 강화하려고 했지만, 이는 거의 성공하지 못하고 결국 설계 작업이 종료되었습니다. 1990년대 중반에는 최신 디자인의 경쟁 칩들에 비해 가격 대 성능 비율이 뒤로 밀리고, 배터리로 작동하는 시스템에서 사용할 수 있는 저전력 버전을 생산하지 않았습니다. 1990년에 i960 팀은 P6 프로세서(후에 Pentium Pro로 발전)를 위해 병렬로 작업되는 "두 번째 팀"으로 방향 전환되었습니다. i960 프로젝트는 다른 작은 개발 팀에게 맡겨지면서 개발 수명이 끝난 것을 의미했습니다.
현재 상태
XOR 값을 계산하는 데 높은 성능을 가진 Intel 960 프로세서 패밀리는 보다 최근의 경쟁 칩들과 함께 고급 RAID 기능을 갖춘 SCSI 디스크 어레이 호스트 어댑터 카드 및 Digital Equipment/Compaq/HP의 고급 SCSI 및 DSSI, 그리고 이후에는 Fibre Channel HSx 시리즈 독립형 RAID 컨트롤러를 제어하는 데 자주 사용됩니다. i960RS 칩은 또한 Adaptec의 AAR-2400A 컨트롤러에 사용되며, 이를 통해 일반적인 병렬 ATA 드라이브 4개를 사용하여 저렴한 RAID-5 보호된 내구성 저장소 시스템이 구축됩니다.
i960 아키텍처는 일부 Brocade Fibre Channel 스위치에서 Fabric OS 구동에 사용되기도 합니다. 또한 슬롯 머신에서도 사용되며, 현재 IGT의 Stepper S2000 패밀리 및 i960 비디오 패밀리에서 찾을 수 있습니다. 인도 공군의 HAL Tejas 경량 전투기의 MMR(다중 모드 레이더)는 i960을 사용한다고 알려져 있습니다. HAL Tejas는 2015년에 지원으로 도입되었습니다. 인도 우주 연구 기구(ISRO)도 자사의 발사체의 기록 장치에 이 칩을 사용한다고 합니다. Kelvin Hughes의 레이다에서도 자동 레이더 플로팅 에이드(ARPA) 인터페이싱 보드에 이 칩을 사용했습니다. 이 칩은 일부 HP X-Terminal에서도 사용되었습니다. 일부 SATA RAID 컨트롤러는 Intel의 80303 IOP(지능형 I/O 프로세서)를 사용합니다. IOP는 PCI-to-PCI 브리지, 메모리 컨트롤러, 그리고 80960JT-100 CPU 코어를 통합합니다. 또한 Alcatel-Lucent 1000 ADSL 브로드밴드 모뎀에도 이 칩이 사용되었습니다.
활용 분야
디스크 어레이 호스트 어댑터 카드
고급 RAID 기능을 갖춘 SCSI 디스크 어레이 호스트 어댑터 카드에서 Intel 960 프로세서 패밀리가 자주 사용됩니다.
패브릭 OS
일부 Brocade Fibre Channel 스위치에서 Fabric OS를 구동하는 데 i960 아키텍처가 사용됩니다.
슬롯 머신
IGT의 Stepper S2000 패밀리 및 i960 비디오 패밀리와 같은 슬롯 머신에 i960 아키텍처가 사용됩니다.
군용 항공기 및 우주 탐사
인도 공군의 HAL Tejas 경량 전투기의 MMR(다중 모드 레이더)이나 인도 우주 연구 기구(ISRO)의 발사체의 기록 장치에 i960가 사용됩니다.
기타 활용 분야
Kelvin Hughes의 일부 레이다에서는 자동 레이더 플로팅 에이드(ARPA) 인터페이싱 보드에 i960가 사용되었습니다. 일부 HP X-Terminal에도 이 칩이 사용되었습니다. 또한 일부 SATA RAID 컨트롤러에는 Intel의 80303 IOP(지능형 I/O 프로세서)가 사용되었습니다.
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