Кіріспе

RISC Single Chip немесе RSC – International Business Machines (IBM) компаниясы әзірлеген және өндірген бір чипті микропроцессор. RSC – POWER1 орталық процессорлық құрылғысының (CPU) бір чиптік нұсқасы, POWER нұсқаулар жиынтығының архитектурасын (ISA) іске асырады. Ол IBM RS/6000 отбасының, мысалы, 220 және 230 модельдері сияқты, бастапқы деңгейдегі жұмыс станцияларында қолданылды. RSC 33 және 45 МГц жиіліктерінде жұмыс істеді. Ол үш орындау блогына ие: тұрақты нүктелі блок, қозғалатын нүктелі блок және тармақтау процессоры; сондай-ақ 8 КБ біріктірілген нұсқаулар мен деректер кэші. POWER1 сияқты, жад контроллері мен кіріс-шығыс (I/O) тығыз интеграцияланған, функциялар үшін жауапты функционалдық блоктармен: жад интерфейсі блогы және секвенсор блогы; процессордың бірнеше өлшемді чипінде орналасқан. RSC тоғыз функционалдық блоктан тұрады: тұрақты нүктелі орындау блогы (FXU), қозғалатын нүктелі орындау блогы (FPU), жад басқару блогы (MMU), жад интерфейсі блогы (MIU), секвенсор блогы, чиптегі процессор блогында (COP) жиі кездесетін блок, нұсқауларды алу блогы және нұсқаулар кезектері мен жіберу блогы. Тұрақты нүктелі блок бүтін сандық нұсқауларды орындайды, жүктеу операцияларындағы адрестерді және тармақтау нұсқауларының кейбір бөліктерін жасайды. Ол үш кезеңді конвейерлік желіге ие: декодирование, орындау және кері жазу кезеңдері. Кейбір нұсқаулар орындалу кезеңінде бірнеше циклды қажет етеді. Қозғалатын нүктелі блок қозғалатын нүктелі нұсқауларды орындайды. POWER1-ден айырмашылығы, RSC-де тіркеулерді қайта атау мүмкіндігі жоқ, себебі блок орналасқан чиптің ауданы шектеулі. Чиптің ауданын үнемдеу үшін, қозғалатын нүктелі көбейту-қосу массиві 32 бит енді. 64 биттік (қос нақтылықтағы) операцияларды орындау үшін операндар екіге бөлінеді және нұсқау екі рет көбейту-қосу массиві арқылы өтеді. Қозғалатын нүктелі конвейерлік желі төрт кезеңнен тұрады: декодирование, көбейту, қосу және кері жазу. RSC-де POWER1 сияқты бөлек нұсқаулар және үлкен деректер кэштерінің орнына 8 КБ біріктірілген кэш бар. Бірыңғай кэш екі жолды ассоциативті және сақтау кезінде қайта жүктемейтін және ең соңғы пайдаланылған (LRU) ауыстыру саясатын қолданады. Оның кэш сызығының өлшемі 64 байт, әр кэш сызығы төрт төрт сөздік (16 байт) бөлікке бөлінген, әр төрт сөздік бөлікке кэш каталогындағы өзінің жарамды биті беріледі. Әр цикл кезінде одан төрт сөзді оқуға және оған екі қос сөзді жазуға болады. Жад деректері шинасы 72 бит енді, оның 64 биті дерек жолы үшін, ал 8 биті қателерді түзету коды (ECC) үшін қолданылады. Жад интерфейсі блогы шинаны басқарады және процессорға келетін деректерді ECC арқылы тексереді. ECC логикасы бір биттік қателерді түзетуге қабілетті. POWER1-мен салыстырғанда, RSC жадының дерек шинасы тар және арнайы жад карталарының орнына өнеркәсіптік стандарттағы SIMM-дерді қолданады. RSC шамамен бір миллион транзистордан тұрады, 14,9 мм x 15,2 мм (226,48 мм²) өлшемді чипте IBM компаниясы толықтыратын металл-оксидті жартылай өткізгіш (CMOS) технологиясымен, 0,8 мкм ең кішкентай элемент өлшемімен және үш деңгейлі сымдармен жасалған. Ол 201 сигналдық тірегі бар 36 мм x 36 мм керамикалық чиптік массив модуліне орнатылған. Ол 3,6 вольттық қуат көзіне мұқтаж және 33 МГц жиілікте жұмыс істегенде 4 ватт тұтынады.