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de:parts:68060 [2013/11/09 01:34] – einige Layout-Arbeiten MWankede:parts:68060 [2015/03/01 19:01] (aktuell) – MWanke
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-====== 68060 ====== +====== 68060 CPU ====== 
-{{:de:baustelle.gif|Baustelle}} +/* linksbündig hier ein Bild von einem XC */
-[{{ :de:parts:motorola_mc_68060.jpg?200|MC 68**EC**060 (75MHz)}}]+
 Der Motorola 68060 ist ein 32-Bit-Prozessor von Motorola. Er wurde 1994 als Nachfolger des Motorola 68040 veröffentlicht. Der 68060 ist der leistungsstärkste Prozessor der 680x0-Prozessorfamilie. Der Motorola 68060 ist ein 32-Bit-Prozessor von Motorola. Er wurde 1994 als Nachfolger des Motorola 68040 veröffentlicht. Der 68060 ist der leistungsstärkste Prozessor der 680x0-Prozessorfamilie.
- 
  
 ===== Architektur ===== ===== Architektur =====
 +[{{  :de:parts:mc68060rc50_rev6_c2_9916aw.jpg?250|ab 1999 mit letzter Maske : Rev.6}}]
  
 Der Motorola 68060 (meistens einfach nur 060 genannt, sprich null-sechzig) ist kein einfaches Redesign des 68040, sondern wurde komplett neu – basierend auf den Erfahrungen mit dem 68040 – entwickelt. Es wurde eine zweite Einheit für Ganzzahlberechnungen hinzugefügt (Superskalarität) und eine Erweiterung für Ganzzahl-Multiplikationen, die nur zwei Takte pro Multiplikation benötigt. Die Einheit für Gleitkommaberechnungen (FPU) wurde durch eine schnellere Variante ersetzt, dabei wurden einige Funktionen des 68881/68882 nicht mit implementiert. Diese müssen durch eine Softwarebibliothek emuliert werden. Weiterhin wurde eine Logik für Sprungvorhersagen (branch prediction) eingefügt. Der 68060 hat in etwa die zwei- bis dreifache Rechenleistung eines 68040 bei gleichem Takt. Das Designteam hinter dem 68060 wurde von Joe Circello geleitet. Der Motorola 68060 (meistens einfach nur 060 genannt, sprich null-sechzig) ist kein einfaches Redesign des 68040, sondern wurde komplett neu – basierend auf den Erfahrungen mit dem 68040 – entwickelt. Es wurde eine zweite Einheit für Ganzzahlberechnungen hinzugefügt (Superskalarität) und eine Erweiterung für Ganzzahl-Multiplikationen, die nur zwei Takte pro Multiplikation benötigt. Die Einheit für Gleitkommaberechnungen (FPU) wurde durch eine schnellere Variante ersetzt, dabei wurden einige Funktionen des 68881/68882 nicht mit implementiert. Diese müssen durch eine Softwarebibliothek emuliert werden. Weiterhin wurde eine Logik für Sprungvorhersagen (branch prediction) eingefügt. Der 68060 hat in etwa die zwei- bis dreifache Rechenleistung eines 68040 bei gleichem Takt. Das Designteam hinter dem 68060 wurde von Joe Circello geleitet.
  
 Der 68060 hat eine dem Intel Pentium ähnliche Architektur. Ein Großteil der inneren Logik (Pipelines) arbeitet im Vergleich zum 68040 nicht mit der doppelten, sondern mit der dreifachen Busgeschwindigkeit. Beide Prozessoren besitzen zwei superskalare in-order Pipelines. Jede Pipeline verfügt dabei jeweils über einen Befehlsdekoder. Der Dekoder zerlegt komplexe Maschinenbefehle in einfachere, bevor sie verarbeitet werden. Der eigentliche Unterschied zum Pentium liegt in der nicht superskalar ausgeführten Gleitkommaeinheit (FPU) des 68060. Daher erreicht der 68060 im Gleitkommabereich auch nur etwa ein Drittel der Geschwindigkeit eines Pentiums bei gleichem Takt. Im Gegensatz dazu sind die ganzzahligen Multiplikations- und Bitschiebeoperationen (bit shifting) wesentlich schneller. Der 68060 kann außerdem in der Adressierungs-Einheit einfache Befehle ausführen, er kann Resultate zwei Rechenzyklen von der Adressierungslogik (ALU) zur Verfügung stellen. Für diese Optimierungen wurde eine große Menge an kompiliertem kommerziellem Code analysiert. Darüber hinaus verfügt der 68060 gemäß der Harvard-Architektur über zwei MMUs, eine für Daten- und eine für Instruktionen-Paging. Der 68060 hat eine dem Intel Pentium ähnliche Architektur. Ein Großteil der inneren Logik (Pipelines) arbeitet im Vergleich zum 68040 nicht mit der doppelten, sondern mit der dreifachen Busgeschwindigkeit. Beide Prozessoren besitzen zwei superskalare in-order Pipelines. Jede Pipeline verfügt dabei jeweils über einen Befehlsdekoder. Der Dekoder zerlegt komplexe Maschinenbefehle in einfachere, bevor sie verarbeitet werden. Der eigentliche Unterschied zum Pentium liegt in der nicht superskalar ausgeführten Gleitkommaeinheit (FPU) des 68060. Daher erreicht der 68060 im Gleitkommabereich auch nur etwa ein Drittel der Geschwindigkeit eines Pentiums bei gleichem Takt. Im Gegensatz dazu sind die ganzzahligen Multiplikations- und Bitschiebeoperationen (bit shifting) wesentlich schneller. Der 68060 kann außerdem in der Adressierungs-Einheit einfache Befehle ausführen, er kann Resultate zwei Rechenzyklen von der Adressierungslogik (ALU) zur Verfügung stellen. Für diese Optimierungen wurde eine große Menge an kompiliertem kommerziellem Code analysiert. Darüber hinaus verfügt der 68060 gemäß der Harvard-Architektur über zwei MMUs, eine für Daten- und eine für Instruktionen-Paging.
 +[{{:de:parts:mc68060rc50_rev6_t4_0109aw.jpg?200  |2001 Rev.6 alternative FAB}}]
 Der 68060 ist der erste und einzige Vertreter der 68000er-Familie, der über energiesparende Powermanagement-Funktionen verfügt. Die CPU ist in der Lage, verschiedene Logikblöcke dynamisch je nach Auslastung herunter- oder herauf zu takten, oder sie vollständig zu deaktivieren. Auf die Funktionen kann per Software zugegriffen werden. Der 68060 ist der erste und einzige Vertreter der 68000er-Familie, der über energiesparende Powermanagement-Funktionen verfügt. Die CPU ist in der Lage, verschiedene Logikblöcke dynamisch je nach Auslastung herunter- oder herauf zu takten, oder sie vollständig zu deaktivieren. Auf die Funktionen kann per Software zugegriffen werden.
  
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 Die Entwicklung des 68000er Kerns wurde von Motorola für embedded-Zwecke weitergeführt. Der Kern wurde hierfür um zusätzliche Peripherie erweitert. Zusätzlich wurde die Komplexität reduziert, um den Stromverbrauch und die Herstellungskosten zu senken. Aus diesen Änderungen gingen die Motorola Coldfire- und die Motorola Dragonball-Familie hervor, die heute in vielen embedded Geräten (wie Mobiltelefonen und PDAs) eingesetzt wird. Die Entwicklung des 68000er Kerns wurde von Motorola für embedded-Zwecke weitergeführt. Der Kern wurde hierfür um zusätzliche Peripherie erweitert. Zusätzlich wurde die Komplexität reduziert, um den Stromverbrauch und die Herstellungskosten zu senken. Aus diesen Änderungen gingen die Motorola Coldfire- und die Motorola Dragonball-Familie hervor, die heute in vielen embedded Geräten (wie Mobiltelefonen und PDAs) eingesetzt wird.
 +[{{ :de:parts:freescale_mc68060.jpg?250|2008 Freescale MC68060RC50}}]
 +==== Namenswechsel ====
 +
 +Freescale Semiconductor ist ein texanischer Halbleiterhersteller, der im Juli 2004 aus der Ausgliederung des Halbleiterbereiches von Motorola entstand. Motorola gab den Spin-off am 6. Oktober 2003 bekannt. Am 4. April 2004 nahm Freescale als hundertprozentige Tochter von Motorola den Geschäftsbetrieb auf. Bereits ab 22. März 2004 wurde mit dem neuen Namen und Logo verpackt und vertrieben (siehe PCN9722).
  
  
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 Zum Beispiel: der Motorola 68010 (und auch der eigenartige 68012) waren ein 68000 mit Optimierungen für Schleifenoperationen und die Möglichkeit nach einem Seitenfehler (pagefault) eine Instruktion zu pausieren. Dies ermöglichte den Einsatz von virtuellem Speicher (virtual memory) unter dem Einsatz einer Speicherverwaltungseinheit (MMU). Ansonsten gab es keine weiteren Änderungen an der Architektur. Ähnlich war es auch bei dem 68030. Dieser war im Prinzip nur eine Die-Shrink Version des 68020, bei der die MMU und ein zusätzlicher Datencache (256 Byte) in die CPU integriert wurden. Den 68030 gab es mit einer Geschwindigkeit von bis zu 50 MHz. Zum Beispiel: der Motorola 68010 (und auch der eigenartige 68012) waren ein 68000 mit Optimierungen für Schleifenoperationen und die Möglichkeit nach einem Seitenfehler (pagefault) eine Instruktion zu pausieren. Dies ermöglichte den Einsatz von virtuellem Speicher (virtual memory) unter dem Einsatz einer Speicherverwaltungseinheit (MMU). Ansonsten gab es keine weiteren Änderungen an der Architektur. Ähnlich war es auch bei dem 68030. Dieser war im Prinzip nur eine Die-Shrink Version des 68020, bei der die MMU und ein zusätzlicher Datencache (256 Byte) in die CPU integriert wurden. Den 68030 gab es mit einer Geschwindigkeit von bis zu 50 MHz.
 +[{{ :de:parts:motorola_mc_68060.jpg?200|MC 68**EC**060 (75MHz)}}]
  
 Die Änderungen vom 68000/68010 zum 68020/68030 waren dagegen sehr umfangreich.\\  Die Änderungen vom 68000/68010 zum 68020/68030 waren dagegen sehr umfangreich.\\ 
 +
  
 ===== Varianten ===== ===== Varianten =====
 ^68060|vollständige CPU mit FPU und MMU| ^68060|vollständige CPU mit FPU und MMU|
-^68LC060|deaktivierte FPU, MMU vorhanden| +^68**LC**060|deaktivierte FPU, MMU vorhanden| 
-^68EC060|FPU und MMU deaktiviert|+^68**EC**060|FPU und MMU deaktiviert|
 \\  \\ 
  
 ===== Technische Merkmale ===== ===== Technische Merkmale =====
-  * [[de:parts:68060_mask|Übersichts-Seite]] zu den verschiedenen Masken und Übertaktungen 
  
-^Arbeitsfrequenzen|50 MHz, 60 MHz, 66 MHz, 75 MHz|+  * :!: [[de:parts:68060_mask|Übersichts-Seite]] zu den verschiedenen Masken und Übertaktungen und Fälschungen (Fakes) 
 + 
 +\\  
 +^Arbeitsfrequenzen: 68060|50 MHz, 60 MHz| 
 +^  68EC/LC060|50 MHz, (60 MHz?), 66 MHz, 75 MHz|
 ^Betriebsspannung|Vcore 3,3 V\\ I/O 5 V| ^Betriebsspannung|Vcore 3,3 V\\ I/O 5 V|
 ^Arbeitstemperatur|-40 °C bis 70 °C (85 °C bei aktuelleren Masken)| ^Arbeitstemperatur|-40 °C bis 70 °C (85 °C bei aktuelleren Masken)|
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 ===== Trivia ===== ===== Trivia =====
-  * es sollen ??? auf 100/133 MHz übertaktete Varianten existieren (teilweise in Verbindung mit Wasserkühlung) 
   * LC und EC Varianten sind defekte CPUs bei denen die FPU- oder MMU-Logik zuviele Fehler aufweisen und deshalb deaktiviert wurden   * LC und EC Varianten sind defekte CPUs bei denen die FPU- oder MMU-Logik zuviele Fehler aufweisen und deshalb deaktiviert wurden
   * die Viper 1260 (eine Amiga 1200 Turbokarte) nutzte einen 68060 mit 50 MHz übertaktet auf 56 MHz   * die Viper 1260 (eine Amiga 1200 Turbokarte) nutzte einen 68060 mit 50 MHz übertaktet auf 56 MHz
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 ===== im Amiga ===== ===== im Amiga =====
  
-^Commodore-Ersatzteil-Nr.^Alternativ-Typ (lt. Commodore)^ +nicht serienmäßig
-|x|-|+
  
-^Vorkommen^Anzahl^Position^ 
-|A|1|U,| 
-\\  
  
 ===== Pinbelegung / Pinout ===== ===== Pinbelegung / Pinout =====
  
-  * siehe Datenblatt / besser Bild u/o Tabelle +  * siehe Datenblatt
 \\  \\ 
  
Zeile 146: Zeile 148:
   * Dokumentationen   * Dokumentationen
     * PDF?     * PDF?
 +{{tag>68060}}
Zuletzt geändert: 2013/11/09 01:34

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