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

19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и... 19156Научная революция цвета в женской моде викторианской эпохи 19155Как новый сканер Microsoft обнаруживает «спящих агентов» в открытых моделях ИИ? 19154Как новая кампания DEADVAX использует файлы VHD для скрытой доставки трояна AsyncRAT? 19153Как новые китайские киберкампании взламывают госструктуры Юго-Восточной Азии? 19152Культ священного манго и закат эпохи хунвейбинов в маоистском Китае 19151Готовы ли вы к эре коэффициента адаптивности, когда IQ и EQ больше не гарантируют успех? 19150Иранская группировка RedKitten применяет сгенерированный нейросетями код для кибершпионажа
Ссылка