Архитектурные особенности BiCMOS в ранних процессорах Pentium

В процессоре Intel Pentium 1993 года, созданном по BiCMOS-технологии (комбинация биполярных и КМОП-транзисторов), реализованы схемы, оптимизированные для работы с плавающей запятой и ПЗУ. Кристалл Pentium состоит из нескольких слоев: кремниевая матрица с легированными областями для транзисторов, тонкая поликремниевая проводка, три слоя металлических соединений (M1, M2, M3) и изолирующие оксидные слои. Нижний металлический слой M1 соединяет транзисторы. M2 в основном подает управляющие сигналы, а верхний слой M3 служит для питания и заземления, обеспечивая связь между слоями.
Архитектурные особенности BiCMOS в ранних процессорах Pentium
Изображение носит иллюстративный характер

Схема вывода ПЗУ включает в себя 86 идентичных схем мультиплексора/драйвера, каждая из которых отвечает за выбор одного из восьми слов, хранящихся в ПЗУ. Схема состоит из сетки n-МОП транзисторов, предзарядных транзисторов, мультиплексора на транзисторах, слабого p-МОП транзистора «хранителя» для поддержания высокого уровня сигнала и триггера для сохранения данных. Отличительная особенность этих схем заключается в раздельном использовании n-МОП и p-МОП транзисторов для обеспечения эффективной работы.

Триггер, используемый в цепи, состоит из КМОП-переключателей, которые выбирают вход в зависимости от сигнала нагрузки. Когда сигнал нагрузки высок, вход триггера проходит на выход, а когда сигнал низкий, выход триггера подключается к обратной связи, поддерживая сохраненное значение. Кроме того, BiCMOS драйвер на выходе, ключевой элемент схемы, включает биполярный NPN-транзистор для усиления сигнала. Драйвер использует каскад инверторов, причём каждый инвертор настроен для обеспечения нужного тока в зависимости от того, тянет ли он сигнал к высокому или низкому уровню.

Схемы Pentium оптимизированы для плотности компоновки и производительности, особенно в блоке обработки чисел с плавающей запятой. Каждая ячейка в ПЗУ построена с учётом постоянной ширины для каждого бита. Несмотря на сложность, схема вывода ПЗУ Pentium представляет лишь небольшую часть от общего количества транзисторов процессора, но сопоставима по сложности с целым процессором MOS 6502, что иллюстрирует значительный скачок в сложности современных процессоров.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка