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

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка