AMD Am29000
AMD AM29000، جسے عام طور پر 29k تک مختصر کیا جاتا ہے، 32 بٹ RISC مائکرو پروسیسرز اور مائکرو کنکولرز کا ایک خاندان ہے جسے ایڈوانسڈ مائیکرو ڈیوائسز (AMD) نے تیار اور تیار کیا ہے۔ بنیادی برکلے آر آئی ایس سی کی بنیاد پر، 29 کے نے کئی اہم بہتریوں کا اضافہ کیا۔ وہ ایک وقت کے لیے مارکیٹ میں سب سے زیادہ مقبول آر آئی ایس سی چپس تھے، جو مختلف مینوفیکچررز کے لیزر پرنٹرز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے تھے۔ 1984-1985 کے بعد سے تیار کیا گیا، جس کا اعلان مارچ 1987 میں کیا گیا اور مئی 1988 میں جاری کیا گیا، ابتدائی AM29000 کے بعد کئی ورژن آئے، جو 1995 میں AM29040 کے ساتھ ختم ہوا۔ 29050 ایک فلوٹنگ پوائنٹ یونٹ کی خصوصیت کے لیے قابل ذکر تھا جو فی سائیکل ایک ملٹی پلائی ایڈ آپریشن انجام دینے کے قابل تھا۔ اے ایم ڈی 1995 کے آخر تک ایک سپر اسکالر ورژن ڈیزائن کر رہا تھا، جب اے ایم ڈی نے 29 کے کی ترقی کو ترک کر دیا کیونکہ ڈیزائن ٹیم کو کاروبار کے پی سی (x86) سائیڈ کو سپورٹ کرنے کے لیے منتقل کیا گیا تھا۔ اے ایم ڈی کے سرایت شدہ کاروبار میں جو کچھ باقی رہا اسے 80186 مشتقات کے سرایت شدہ 186 خاندان کی طرف دوبارہ ترتیب دیا گیا۔ اس وقت تک اے ایم ڈی کے وسائل کی اکثریت ڈیسک ٹاپ پی سی کے لیے ان کے اعلی کارکردگی والے x86 پروسیسرز پر مرکوز تھی، جس میں اے ایم ڈی کے 5 تیار کرنے کے لیے 29 کے ڈیزائن کے بہت سے خیالات اور انفرادی حصوں کا استعمال کیا گیا تھا۔ ڈیزائن 29k اسی برکلے آر آئی ایس سی ڈیزائن سے تیار ہوا جس کی وجہ سے سن ایس پی اے آر سی، انٹیل آئی 960، اے آر ایم اور آر آئی ایس سی-وی بھی بنے۔ برکلے آر آئی ایس سی سے ماخوذ کچھ ڈیزائنوں میں استعمال ہونے والا ایک ڈیزائن عنصر رجسٹر ونڈوز کا تصور ہے، جو طریقہ کار کالز کو نمایاں طور پر تیز کرنے کے لیے استعمال ہونے والی تکنیک ہے۔ خیال یہ ہے کہ رجسٹر کے ایک بڑے سیٹ کو اسٹیک کے طور پر استعمال کیا جائے، کال کے دوران مقامی ڈیٹا کو رجسٹر کے سیٹ میں لوڈ کیا جائے، اور طریقہ کار کے واپس آنے پر انہیں "ڈیڈ" نشان زد کیا جائے۔ معمولات سے واپس آنے والی اقدار کو "گلوبل پیج" میں رکھا جائے گا، جو کہ ایس پی اے آر سی (مثال کے طور پر) میں سرفہرست آٹھ رجسٹر ہیں۔ اسٹینفورڈ یونیورسٹی کے مسابقتی ابتدائی آر آئی ایس سی ڈیزائن، اسٹینفورڈ ایم آئی پی ایس نے بھی اس تصور کو دیکھا لیکن فیصلہ کیا کہ بہتر مرتب ہارڈ وائرڈ ونڈو کے مقابلے میں عام مقصد کے رجسٹروں کا زیادہ موثر استعمال کر سکتے ہیں۔ اصل برکلے ڈیزائن، SPARC، اور i960 میں، کھڑکیوں کو سائز میں طے کیا گیا تھا۔ صرف ایک مقامی متغیر کا استعمال کرنے والا معمول اب بھی اس مہنگے وسائل کو ضائع کرتے ہوئے ایس پی اے آر سی پر آٹھ رجسٹروں کا استعمال کرے گا۔ یہیں پر متغیر ونڈو سائز کا استعمال کرتے ہوئے 29000 ان پہلے کے ڈیزائنوں سے مختلف تھے۔ اس مثال میں صرف دو رجسٹر استعمال کیے جائیں گے، ایک مقامی متغیر کے لیے اور دوسرا واپسی کے پتے کے لیے۔ اس نے مزید رجسٹر بھی شامل کیے، جن میں پروسیجر اسٹیک کے لیے وہی 128 رجسٹر بھی شامل ہیں، لیکن عالمی رسائی کے لیے مزید 64 کا اضافہ کیا۔ اس کے مقابلے میں، ایس پی اے آر سی کے کل 128 رجسٹر تھے، اور عالمی سیٹ آٹھ کی ایک معیاری ونڈو تھی۔ اس تبدیلی کے نتیجے میں 29000 میں مختلف قسم کے کام کے بوجھ کے تحت رجسٹر کا بہت بہتر استعمال ہوا۔ 29000 نے ایک ان میموری (اور نظریہ طور پر، ان کیش) اسٹیک کے ساتھ رجسٹر ونڈو اسٹیک کو بھی بڑھایا۔ جب ونڈو بھر جائے گی تو کالز کو رجسٹر اسٹیک کے آخر سے میموری میں دھکیل دیا جائے گا، معمول کے واپس آنے پر ضرورت کے مطابق بحال کیا جائے گا۔ عام طور پر، 29000 کا رجسٹر استعمال برکلے تصورات پر مبنی مسابقتی ڈیزائنوں کے مقابلے میں کافی زیادہ جدید تھا۔ برکلے ڈیزائن کے ساتھ ایک اور فرق یہ ہے کہ 29000 میں کوئی خاص مقصد کے کنڈیشن کوڈ رجسٹر شامل نہیں تھا۔ اس مقصد کے لیے کوئی بھی رجسٹر استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے کچھ کوڈ کو پیچیدہ بنانے کی قیمت پر شرائط کو آسانی سے محفوظ کیا جا سکتا ہے۔ برانچ ٹارگیٹ کیش (29000 پر 512 بائٹس اور 29050 پر 1024 بائٹس) برانچ ٹارگیٹ ایڈریس پر پائے جانے والے 4 یا 2 ترتیب وار ہدایات کے سیٹ کو محفوظ کرتا ہے، جس سے لی گئی برانچوں کے دوران ہدایات حاصل کرنے میں تاخیر کو کم کیا جاتا ہے-29000 میں کوئی برانچ پیشن گوئی کا نظام شامل نہیں تھا لہذا اگر برانچ لی گئی تو تاخیر ہوتی تھی۔ بفر نے برانچ کے ٹارگٹ ایڈریس سے چار یا دو ہدایات کو محفوظ کرکے اسے کم کیا، جسے فوری طور پر چلایا جا سکتا تھا جب کہ فیچ بفر کو میموری سے نئی ہدایات سے دوبارہ بھرا ہوا تھا۔ ورچوئل ایڈریس ٹرانسلیشن کے لیے سپورٹ نے ایم آئی پی ایس فن تعمیر کی طرح ہی نقطہ نظر اختیار کیا۔ ایک 64-انٹری ٹرانسلیشن لک اسائیڈ بفر (ٹی ایل بی) نے میپنگ کو ورچوئل سے فزیکل پتے تک برقرار رکھا، اور کسی غیر ترجمہ شدہ پتے کا سامنا ہونے پر، اس کے نتیجے میں ٹی ایل بی "مس" پروسیسر کو کسی سافٹ ویئر کے معمول میں پھنسنے کا سبب بنے گا جو فزیکل میموری کو کوئی مناسب میپنگ فراہم کرنے کا ذمہ دار ہے۔ ایم آئی پی ایس کے نقطہ نظر کے برعکس جس نے ٹی ایل بی مس ایونٹ پر تبدیل کیے جانے والے ٹی ایل بی اندراج کو منتخب کرنے کے لیے بے ترتیب رجسٹر کا استعمال کیا، 29000 نے ایک وقف شدہ ایل آر یو (کم از کم حال ہی میں استعمال شدہ) رجسٹر فراہم کیا۔ 29000 خاندان میں کچھ مصنوعات نے صرف 16 ٹی ایل بی اندراجات فراہم کیے تاکہ سلکان کا کچھ حصہ پردیئرز کے لیے وقف کیا جا سکے۔ اس کی تلافی کے لیے نقشہ سازی کے ذریعے استعمال کیے جانے والے زیادہ سے زیادہ صفحہ کا سائز 8 کے بی سے بڑھا کر 16 ایم بی کر دیا گیا۔ ورژن پہلا ایم 29000 1988 میں جاری کیا گیا تھا، جس میں ایک بلٹ ان ایم ایم یو بھی شامل تھا لیکن فلوٹنگ پوائنٹ سپورٹ کو ایم 29027 ایف پی یو میں اتار دیا گیا تھا۔ ناکام ایم ایم یو یا برانچ ٹارگٹ کیش والے یونٹس کو ایم 29005 کے طور پر فروخت کیا گیا۔ 1991 میں اس لائن کو ایم 29030 اور ایم 29035 کے ساتھ بڑھایا گیا، جس میں بالترتیب 8 کے بی یا 4 کے بی انسٹرکشن کیش شامل تھی۔ اس وقت تک AM29050 بھی آن چپ کیش کے بغیر دستیاب ہو چکا تھا لیکن اس میں ایک فلوٹنگ پوائنٹ یونٹ تھا جس میں مکمل طور پر پائپ لائنڈ ملٹی پلائی اکیومولیٹ آپریشنز تھے، ایک بڑا 1 KB برانچ ٹارگٹ کیش جس کا دعوی 80 ٪ ہٹ ریٹ تھا، اور بہتر پیپلائنڈ لوڈ آپریشنز 4-انٹری TLB جیسے فزیکل ایڈریس کیش کے ذریعے تیز ہو گئے تھے۔ اگرچہ یہ ایک سپر اسکالر پروسیسر نہیں ہے، لیکن یہ فلوٹنگ پوائنٹ آپریشن اور انٹیجر آپریشن کو ایک ہی سائیکل پر مکمل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ انٹیجر اور فلوٹنگ پوائنٹ اطراف میں سے ہر ایک کے پاس رجسٹروں کے لیے اپنی تحریری بندرگاہ ہوتی ہے۔ اس میں 1-مائکرون عمل پر 428,000 ٹرانجسٹرز تھے جن کی موثر چینل لمبائی 0.8-micron تھی اور یہ 20، 25، 33 اور 40 میگاہرٹز پر دستیاب تھا۔ بعد میں ایم 29040 کو 33، 40، اور 50 میگاہرٹز پر جاری کیا گیا، جو کہ ایم 29030 کی طرح تھا سوائے 4 کے بی ڈیٹا کیش، ایک ضرب یونٹ، اور کچھ دیگر بہتریوں کے۔ 119 ملی میٹر 2 ایم 29040 میں 0.7-micron عمل پر 12 لاکھ ٹرانجسٹر موجود تھے۔ 29K کا ایک سپر اسکالر ورژن ڈیزائن کیا جا رہا تھا، لیکن x86 کے حق میں منسوخ کر دیا گیا۔ اس کا کوڈ نام جیگوار رکھا گیا تھا، اور اسے نومبر 1994 اور اگست 1995 میں بیان کیا گیا تھا۔ یہ ایک جدید ڈیزائن تھا، جو چھ ریزرویشن اسٹیشنوں میں چار طرفہ ترسیل اور چار طرفہ ریٹائرمنٹ کے ساتھ قیاس آرائی پر مبنی ہدایات پر عمل درآمد کرنے کی صلاحیت رکھتا تھا۔ رجسٹر فائل نے ایک ہی وقت میں چار پڑھنے اور دو لکھنے کی اجازت دی۔ ہدایات اور ڈیٹا کے لیے کیشے 8-8 کے بی تھے۔ کیش سے لوڈ اسٹورز کو بائی پاس کر سکتے ہیں۔ لاگت کی وجوہات اور ٹارگٹ مارکیٹ کی وجہ سے اس کا کوئی آن چپ ایف پی یو نہیں تھا۔ توقع کی جارہی تھی کہ یہ 0.4-micron عمل پر 100 میگاہرٹز فریکوئنسی حاصل کرے گا۔ اے ایم ڈی نے غیر ریلیز شدہ 29 کے مائیکرو آرکیٹیکچر کو ایکس 86 ہم آہنگ پروسیسرز کی کے 5 سیریز کی بنیاد کے طور پر استعمال کیا۔ اے ایل یو کو لے جایا گیا، جیسا کہ تھوڑی سی ترمیم کے ساتھ ری آرڈر بفر تھا۔ ایف پی یو کو 29050 سے لیا گیا تھا، لیکن اسے 80 بٹس تک بڑھا دیا گیا تھا۔ K5 نے ڈیکوڈنگ پر x86 ہدایات کا ترجمہ "RISC-OPs" میں کیا، جس کی مدد کیشے کی گئی ہدایات کے پاس موجود پیشگی کوڈ کی معلومات سے ہوتی ہے۔ اے ایم ڈی نے دعوی کیا کہ سپر اسکالر 29 کے کی کارکردگی کے 5 کے مقابلے میں قدرے کم ہوگی، لیکن سائز کے فرق کی وجہ سے اس کی قیمت بہت کم ہوگی۔ ہنی ویل 29 کے آئی آئی اے ایم ڈی 29050 پر مبنی ایک سی پی یو ہے، اور اسے ریئل ٹائم ایوینکس میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا تھا۔ مصنوعات اور ایپلی کیشنز یونکس ورک سٹیشنوں میں استعمال کی صلاحیت کے ساتھ "درمیانے سے اعلی کارکردگی والی سرایت شدہ ایپلی کیشنز" کے لیے ایک پروڈکٹ کے طور پر پوزیشن میں، 29000 کو مختلف مصنوعات جیسے ایکس ٹرمینلز، لیزر پرنٹر کنٹرولر کارڈز، گرافکس ایکسلریٹر کارڈز، آپٹیکل کریکٹر ریکگنیشن سولیوشنز، اور نیٹ ورک برج میں استعمال کیا گیا تھا۔ 29000 کا میموری فن تعمیر پروڈکٹ ڈیزائنرز کے لیے ایک خاص کشش تھا، جس کی وجہ سے وہ بیرونی کیش میموری کو ترک کر سکتے تھے اور قابل قبول کارکردگی کو برقرار رکھتے ہوئے براہ راست متحرک رام کو استعمال کر سکتے تھے، جس سے پروگرام کی ہدایات اور ڈیٹا کو برقرار رکھنے کے لیے استعمال ہونے والی میموری ٹیکنالوجیز کے انتخاب میں ایک حد تک لچک پیدا ہوتی تھی۔ 29000 نے کمپیوٹیشنل ایکسلریٹر یا کوپروسیسر کے طور پر کچھ استعمال دیکھا، خاص طور پر میکنٹوش اور آئی بی ایم پی سی سے مطابقت رکھنے والے پلیٹ فارمز پر۔ مثال کے طور پر، یارک سسٹمز کارپوریشن نے میکنٹوش II اور پی سی اے ٹی سسٹمز کے لیے 29000 پر مبنی "آر آئی ایس سی کوپروسیسر" کارڈ تیار کیے، اس کے ساتھ ساتھ موٹرولا 68020 اور 68030 پروسیسرز والے دیگر "سی آئی ایس سی کوپروسیسر" کارڈ، اور ٹی 800 ٹرانسپٹر پروسیسرز والے "متوازی کوپروسیسر" کارڈ تیار کیے۔ اس کے نیو سپر (اصل میں میک کری کا نام دیا گیا تھا) اور اے ٹی سپر کارڈز، جس میں ایم 29000 سی پی یو اور ایم 29027 فلوٹنگ پوائنٹ ایکسلریٹر کا استعمال کیا گیا تھا، اس کے بعد میک ریجیوس آیا، جس نے سی پی یو کو ایم 29050 میں اپ گریڈ کیا۔ اس طرح کے ایکسلریٹر کارڈز نے میکنٹوش II سے کئی گنا زیادہ کارکردگی پیش کی اور ڈی ای سی اسٹیشن 3100 جیسے آر آئی ایس سی ورک سٹیشنوں کے ساتھ مسابقتی طور پر بینچ مارک کیا۔ ایک نظام میں متعدد کارڈ بھی نصب کیے جا سکتے ہیں۔ تاہم، اس طرح کے کارڈ کے ساتھ مل کر میکنٹوش II سسٹم کی لاگت یونکس چلانے والے قائم شدہ آر آئی ایس سی ورک سٹیشنوں تک پہنچ گئی۔ 29000 کا استعمال کرنے والا ایک قابل ذکر پروڈکٹ ایپل کا میکنٹوش ڈسپلے کارڈ 8·24 جی سی تھا جو اس کے میکنٹوش آئی آئی ایف ایکس کے لیے تھا، جس میں 30 میگاہرٹز ایم 29000 پروسیسر، 64 کے بی جامد ریم کیش، اور 2 ایم بی ویڈیو ریم شامل تھی، جس میں اضافی 2 ایم بی متحرک ریم کا آپشن تھا جسے کوئیک ڈرا گرافیکل ٹول کٹ کے ذریعے استعمال کیا جا سکتا تھا۔ 29000 کی شمولیت نے کارڈ کے اس مخصوص ورژن کو ایپل کے فروخت کردہ دوسرے ورژن سے الگ کر دیا، جس سے 24 بٹ فی پکسل تصاویر کو سنبھالتے وقت کارکردگی میں نمایاں بہتری آئی۔ AMD AM2900 اور AM29000 خاندانوں کی فہرست بھی دیکھیں حوالہ جات بیرونی لنکس AMD 29k (سٹریم لائنڈ انسٹرکشن پروسیسر) ID گائیڈ پی ڈی ایف بک 29k خاندان کے بارے میں chipdb.org مختلف AM29000 پروسیسرز مائکرو کنکولرز AM29000 سپر اسکالر مائکرو پروسیسرز 32 بٹ مائکرو پروسیسرز کی تصاویر