PROFILPELAJAR.COM

A Hewlett-Packard FOCUS mikroprocesszora 1982-ben jelent meg; ez volt az első, kereskedelmi forgalomba került egycsipes, teljesen 32 bites mikroprocesszor a mikroprocesszor-piacon. Ebben az időben a 32 bites processzorok mezőnyében a többi gyártó (DEC, IBM, Prime Computer stb.) mind többcsipes bitszelet-technikájú kialakításokkal volt jelen (az AT&T Bellmac 32 processzorát leszámítva).

A FOCUS architektúra (Focus CPU, Focus I/O processzor – IOP, Focus memóriavezérlő (MMU), 16 KiB × 8 dinamikus RAM, és egy timer)^[1] a Hewlett-Packard HP 9000 Series 500 munkaállomásokban és szerverekben került felhasználásra^[2] – a szerversorozatot eredetileg HP 9020-nak hívták, és nem hivatalosan HP 9000 Series 600-ként emlegették. Ez egy veremszervezésű architektúra, utasításkészlete több mint 220 utasítást tartalmaz, amelyek közt vannak 32 bit és 16 bit széles utasítások is. Képes többprocesszoros konfigurációban is működni (legfeljebb 3 processzor).

A FOCUS CPU kialakítását és szerkezetét nagyban befolyásolta az az egyedi SOS (szilícium, zafír szigetelőrétegen) technológiára alapozó integráltáramkör-tervezési módszer, amelyet a HP a 16 bites HP 3000 sorozatú gépeinél alkalmazott. A processzor a HP 3000-es verem-architektúrájának 32 bites megvalósítása, egycsipes megvalósításhoz optimalizálva és lehetővé téve a multiprocesszoros működést.^[3] A processzor kb. 450 000 tranzisztort tartalmaz.^[2] Teljes mértékben mikroprogramozott, a mikrokód-utasítások 38 bitesek, a mikrokód-vezérlőtár 9216 db. 38 bites szóból áll. A processzornak nincsenek általános célú, programozó által látható regiszterei; 39 db. 32 bites belső regisztere van, de ezek a külvilág felé nem láthatóak. A belső adatutak és regiszterek mind 32 bitesek.^[3]^[4] ALU-ja 32 bites, szorzó és osztó logikát, N-bites eltolót tartalmaz, 7 regiszterporttal rendelkezik a memória-processzorsínhez. Szegmentált memóriamodellt használ.^[5]

Az utasításkészlet verem-alapú. Minden program saját végrehajtási veremmel rendelkezik a helyi változók allokálásához, a paraméterek átadásához más eljárásoknak, a processzor állapotának mentéséhez az eljáráshívásoknál és a kifejezések kiértékeléséhez. Vannak utasítások az adatoknak a memóriából a verembe való beírására, valamint az adatoknak a veremről való kiemelésére és a memóriában való tárolására. Az aritmetikai utasítások a verem legfelső adatszavaival működnek, az eredményüket szintén a veremben hagyják. A több paramétert használó utasítások a paramétereiket a verem tetejéről kapják.^[5]

A 32 bites betöltőutasítás végrehajtási ideje igazításellenőrzéssel együtt 550 ns, a 64 bites lebegőpontos szorzás 6 μs. A mikroutasítások végrehajtási ideje 55 ns (18,18 MHz). A processzor órajele 18 MHz. Átlagos teljesítménye kb. 1 MIPS.^[2]

A HP 9000-es gépekben a processzor-csip mellett egyéb támogató áramkörökre – IOP, MMU, RAM, timerek – is szükség volt, összességében öt NMOS-áramkör dolgozott együtt 18 MHz-es órajelen.^[2] A processzor a HP NMOS-III IC-gyártási folyamatával készült,^[6] ennek nagy sűrűsége miatt problémát okozott a magas hőtermelés (disszipáció). Ezt úgy oldották meg, hogy a csipeket egy speciális nyomtatott áramköri lapra szerelték, amelynek a középső rétegét egy kb. 1 mm vastagságú rézlemez alkotta, a műanyag rétegek erre voltak felragasztva; ez a technika a „finstrate” elnevezést kapta.^[4]^[7]

1989-ben a FOCUS sorozat helyébe az akkoriban újnak számító PA-RISC architektúra lépett.

Jegyzetek

↑ (1983. augusztus 1.) „128K-Bit NMOS Dynamic RAM with Redundancy”. Hewlett-Packard Journal 34 (8), 20–24. o. (Hozzáférés: 2020. október 6.)
↑ ^a ^b ^c ^d (1983. augusztus 1.) „VLSI Technology Packs 32-Bit Computer System into a Small Package” (angol nyelven). Hewlett-Packard Journal 34 (8), 3–6. o, Kiadó: HP. (Hozzáférés: 2020. október 6.)
↑ ^a ^b (1983. augusztus 1.) „An 18-MHz, 32-Bit VLSI Microprocessor”. Hewlett-Packard Journal 34 (8), 7–8, 10, 11. o. (Hozzáférés: 2020. október 6.)
↑ ^a ^b OpenPA: HP 9000/500 FOCUS. Paul Weissmann. (Hozzáférés: 2005. február 25.)
↑ ^a ^b Fiasconaro, James G. (1983. augusztus 1.). „Instruction Set for a Single-Chip 32-Bit Processor”. Hewlett-Packard Journal 34 (8), 9–10. o. (Hozzáférés: 2020. október 6.)
↑ (1983. augusztus 1.) „NMOS-III Process Technology”. Hewlett-Packard Journal 34 (8), 27–30. o. (Hozzáférés: 2020. október 6.)
↑ (1983. augusztus 1.) „Finstrate: A New Concept in VLSI Packaging”. Hewlett-Packard Journal 34 (8), 24–26. o. (Hozzáférés: 2020. október 6.)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a HP FOCUS című angol 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

Kevin P. Burkhart, Mark A. Forsyth, Mark E. Hammer, Darius F. Tanksalvaia (1983. augusztus). „An 18-MHz, 32-bit VLSI Microprocessor” (pdf). Hewlett Packard Journal 34 (8), 7-11. o. ISSN 0018-1153. (Hozzáférés: 2024. március 22.) – a processzor, a kapcsolódó egységek és technológia leírása
Beyers, J., Dohse, L., Fucetola, J., Kochis, R., Lob, C., Taylor, G., Zeller, E. (1981). „A 32b VLSI CPU chip” (angol nyelven). 1981 IEEE International Solid-State Circuits Conference. Digest of Technical Papers.. DOI:10.1109/isscc.1981.1156198. (Hozzáférés: 2024. március 25.) – rövid leírás, 1981
OpenPA: HP 9000/500 FOCUS. Paul Weissmann. (Hozzáférés: 2005. február 25.)
HP FOCUS Processor (angol nyelven). OpenPA, 2024. (Hozzáférés: 2024. március 22.) „(1999–2024)” – leírása
CPU of the Day: FOCUS on 32-bits (angol nyelven). The Cpu Shack museum, 2018. augusztus 25. (Hozzáférés: 2024. március 22.) – leírás, áttekintés, lebegőpontos bővítés
HP Computer Museum: Technical Desktops: Series 500 Lásd: Product Documentation a HP Journal cikkekhez