Freescale MC68060RC60

Отличный выбор! MC68060 (часто называемый просто 68060 или '060) — это культовая модель, вершина развития CISC-процессоров семейства 68k от Motorola (позже Freescale, а сейчас NXP). Это высокопроизводительный 32-битный процессор, известный своей сложной архитектурой и высокой для своего времени производительностью.

Вот подробное описание и технические характеристики для модели MC68060RC60.

Общее описание MC68060

MC68060 — это суперскалярный процессор с конвейерной архитектурой, способный исполнять более одной инструкции за такт (до двух целочисленных и одной операции с плавающей запятой одновременно). Это значительный шаг вперед по сравнению с предыдущим MC68040.

Ключевые особенности:

• Суперскалярное ядро: Два целочисленных конвейера (конвейер ОГ и конвейер ОЕ) и конвейер операций с плавающей запятой.
• Встроенные кэши: Раздельные кэши первого уровня для инструкций и данных.
• Встроенный блок управления памятью (MMU): Усовершенствованный MMU, совместимый с MMU 68040.
• Встроенный сопроцессор (FPU): Высокопроизводительный блок операций с плавающей запятой, значительно быстрее, чем у 68040.
• Низкое энергопотребление: Благодаря статическому ядру и технологии CMOS.
• Обратная совместимость: Полная двоичная совместимость с предыдущими процессорами семейства 68000, 68020, 68030 и 68040.

Технические характеристики для MC68060RC60

• Парт-номер: MC68060RC60

  • MC — Motorola Semiconductor.
  • 68060 — модель процессора.
  • R — корпус типа CQFP (Ceramic Quad Flat Pack).
  • C — Коммерческий температурный диапазон (0°C до +70°C). Вариант V — расширенный коммерческий/промышленный.
  • 60 — Тактовая частота 60 МГц.

• Архитектура: 32-битная CISC (полностью 32-битные внутренние и внешние шины адреса и данных).

• Тактовая частота: 60 МГц.

• Производительность (при 60 МГц):

  • ~100 MIPS (Million Instructions Per Second) для целочисленных операций в пике. Реальная производительность сильно зависит от приложения и кэш-памяти.
  • Производительность FPU примерно в 4 раза выше, чем у MC68040 на той же частоте.

• Кэш-память L1:

  • Кэш инструкций: 8 КБ, 4-канальный набор-ассоциативный.
  • Кэш данных: 8 КБ, 4-канальный набор-ассоциативный, с политикой "сквозная запись" (write-through) или "обратная запись" (copy-back).

• Блок управления памятью (MMU): Встроенный, совместимый с MMU 68040.

• Сопроцессор (FPU): Встроенный, поддерживает одинарную и двойную точность (IEEE 754).

• Напряжение питания: 3.3 В (ядро), с допуском 5В на входах/выходах (TTL-совместимые).

• Техпроцесс: 0.6/0.65 мкм CMOS (статические, низкое энергопотребление).

• Корпус: CQFP-206 (керамический, 206 выводов).

• Транзисторов: ~2.5 млн.

• Тепловыделение (приблизительно): ~2.5 Вт (при 60 МГц, 3.3В).

Парт-номера и варианты MC68060

Процессоры маркировались в зависимости от частоты, корпуса и температурного диапазона.

Основные варианты по частоте:

• MC68060RC50 — 50 МГц
• MC68060RC60 — 60 МГц (ваш запрос)
• MC68060RC66 — 66 МГц (редкий, выпускался в ограниченном количестве)
• MC68060RC75 — 75 МГц (еще более редкий, "золотой" чип)

Варианты по корпусу:

• R — Ceramic QFP (CQFP-206). Надежный, для коммерческого применения.
• FE — Plastic QFP (PQFP-206). Более дешевый вариант.
• BU — Ceramic Pin Grid Array (CPGA-223). Редкий, для высоконадежных применений.

Варианты по температуре:

• C — Commercial (0°C to +70°C).
• V — Extended Commercial/Industrial (-40°C to +85°C).

Примеры других парт-номеров:

• MC68060FE50 (пластик, 50 МГц)
• MC68060RC50V (керамика, 50 МГц, расширенный температурный диапазон)
• MC68LC060 — версия без FPU (Low-Cost). Имеет те же парт-номера с префиксом LC.
• MC68EC060 — версия без FPU и MMU (Embedded Controller). Имеет те же парт-номера с префиксом EC.

Совместимые и конкурирующие модели

Внутри семейства Motorola/Freescale:

• Прямые предшественники: MC68040, MC68030. 68060 программно совместим с ними, но требует переработки платы из-за другого питания (3.3В) и корпуса.
• Упрощенные/встроенные версии:
  • MC68LC060: Полный 68060, но с отключенным (непрошитым) FPU. Аппаратно и программно совместим по целочисленным инструкциям.
  • MC68EC060: Версия без FPU и MMU, предназначенная для встраиваемых систем.

На рынке (конкуренты того времени):

• Intel Pentium (P5) и Pentium Pro: Основные конкуренты в сегменте ПК и рабочих станций. 68060 примерно сопоставим по целочисленной производительности с ранними Pentium (60-100 МГц), но сильно проигрывал в производительности FPU и, что важнее, в поддержке индустрии.
• AMD Am5x86 и K5: Конкуренты от AMD для платформы x86.
• MIPS R4400/R4600: Использовались в рабочих станциях SGI.
• PowerPC 601/603: Новое RISC-семейство от альянса Apple-IBM-Motorola, которое фактически пришло на смену архитектуре 68k в компьютерах Apple Macintosh.
• DEC Alpha 21064: Очень мощный RISC-процессор, значительно превосходивший 68060.

Применение:

• Рабочие станции: Amiga 4000T (карты CyberStorm PPC, Blizzard 1260), некоторые модели Atari Falcon (модернизация).
• Серверы: Некоторые модели от Tadpole и другие специализированные UNIX-станции.
• Встраиваемые системы: Телекоммуникационное оборудование, контроллеры (особенно версии LC060 и EC060).
• Модернизация (Upgrade): Карты ускорения для старых компьютеров Amiga, Atari, Macintosh (например, для Mac Quadra).

Примечание: MC68060RC60 был одним из самых желанных и высокопроизводительных процессоров для энтузиастов платформ Amiga и Atari в конце 90-х — начале 2000-х годов, символизируя собой пик и одновременно конец эры CISC-архитектуры 68k в настольных компьютерах.