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

20854Как дешёвые Android-смартфоны превращаются в чужие прокси? 20853В Индии имя звонящего появится на экране вместе с номером 20852Как проверить готовность команды к звонку с клонированным голосом? 20851Уязвимости MarkLogic: делегированные права могли открыть путь к администраторскому... 20850Как GitHub закрыл лазейку, угрожавшую тысячам npm-пакетов? 20849Hirudo подменяет банковские приложения, чтобы обойти их защиту 20848Как Vghost превратил старую ошибку Linux в путь к root? 20847Уязвимости в PAN-OS и Cisco Secure Email Gateway уже используют атакующие 20846Как уязвимость GitLab могла открыть сервер для чужого кода? 20845Уязвимость SAP Cloud SDK могла отправить OAuth2-секреты злоумышленнику 20844Уязвимость в Nextcloud открыла путь к веб-оболочкам на серверах 20843Смогут ли малые ИИ-модели превратить бытовую технику в ботнет? 20842Пять уязвимостей NGINX: кому грозит риск и как закрыть его 20841Тайный диктофон в OpenAI: что утверждают следователи 20840Как проверять уязвимость входа, не заходя дальше дозволенного?
Ссылка