motorola 68040
El Motorola 68040 (" sesenta y ocho-cero-cuarenta ") es un microprocesador de 32 bits de la serie Motorola 68000 , lanzado en 1990. Es el sucesor del 68030 y le sigue el 68060 . No había 68050. De acuerdo con la denominación general de Motorola, el 68040 a menudo se denomina simplemente '040 (pronunciado oh-cuatro-oh o oh-cuarenta ).
El 68040 fue el primer miembro de la familia 680x0 con una unidad de coma flotante (FPU) en el chip . Por lo tanto, incluía toda la funcionalidad que anteriormente requería chips externos, a saber, la FPU y la Unidad de administración de memoria (MMU), que se agregó en el 68030. También tenía cachés de datos e instrucciones divididas de 4 kilobytes cada uno. Estaba totalmente canalizado , con seis etapas.
Se crearon versiones del 68040 para segmentos de mercado específicos, incluido el 68LC040 , que eliminó la FPU, y el 68EC040 , que eliminó tanto la FPU como la MMU. Motorola había diseñado la variante EC para uso integrado, pero los procesadores integrados durante la época del 68040 no necesitaban la potencia del 68040, por lo que las variantes EC del 68020 y el 68030 continuaron siendo comunes en los diseños.
Motorola produjo varios grados de velocidad. Las partes de 16 MHz y 20 MHz nunca se calificaron (designación XC) y se usaron como muestras de prototipos. Los grados de 25 MHz y 33 MHz aparecían en toda la línea, pero hasta alrededor de 2000, el grado de 40 MHz era solo para el 68040 "completo". Un grado planificado de 50 MHz se canceló después de que excedió el sobre de diseño térmico .
En las computadoras Apple Macintosh , el 68040 se introdujo en el Macintosh Quadra , que recibió su nombre del chip. El procesador 68040 más rápido tenía una frecuencia de 40 MHz y se usó solo en Quadra 840AV. Los modelos más caros de la línea Macintosh Centris (de corta duración) también usaban el 68040, mientras que los más baratos Quadra, Centris y Macintosh Performa usaban el 68LC040 . El 68040 también se usó en otras computadoras personales , como Amiga 4000 y Amiga 4000T , así como en varias estaciones de trabajo , servidores Alpha Microsystems , HP 9000/400 series y versiones posteriores de la computadora NeXT .
El 68040 se topó con el límite de presupuesto del transistor al principio del diseño. Si bien la MMU no tomó muchos transistores, de hecho, al tenerlo en el mismo troquel que la CPU realmente se ahorró en transistores, la FPU ciertamente lo hizo. La FPU externa 68882 de Motorola era conocida como una unidad de muy alto rendimiento y Motorola no deseaba arriesgarse a que los integradores usaran la versión "LC" con una 68882 en lugar de la unidad "RC" completa más rentable. (Para obtener información sobre el modelo de multiprocesamiento de Motorola con la serie 680x0, consulte Motorola 68020 ). Por lo tanto, la FPU en el 68040 se hizo incapaz de funciones trascendentales de IEEE., que habían sido compatibles tanto con el 68881 como con el 68882 y fueron utilizados por el popular software de generación de fractales de la época y poco más. El paquete de soporte de coma flotante de Motorola (FPSP) emuló estas instrucciones en software bajo interrupción. Como se trataba de un controlador de excepciones, el uso intensivo de las funciones trascendentales provocaba graves penalizaciones de rendimiento.
