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

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка