HP FOCUS

A Hewlett-Packard FOCUS mikroprocesszora 1982-ben jelent meg; ez volt az első, kereskedelmi forgalomba került egycsipes, teljesen 32 bites mikroprocesszor a mikroprocesszor-piacon. Ebben az időben a 32 bites processzorok mezőnyében a többi gyártó (DEC, IBM, Prime Computer stb.) mind többcsipes bitszelet-technikájú kialakításokkal volt jelen (az AT&T Bellmac 32 processzorát leszámítva).

A FOCUS architektúra (Focus CPU, Focus I/O processzor – IOP, Focus memóriavezérlő (MMU), 16 KiB × 8 dinamikus RAM, és egy timer)^[1] a Hewlett-Packard HP 9000 Series 500 munkaállomásokban és szerverekben került felhasználásra^[2] – a szerversorozatot eredetileg HP 9020-nak hívták, és nem hivatalosan HP 9000 Series 600-ként emlegették. Ez egy veremszervezésű architektúra, utasításkészlete több mint 220 utasítást tartalmaz, amelyek közt vannak 32 bit és 16 bit széles utasítások is. Képes többprocesszoros konfigurációban is működni (legfeljebb 3 processzor).

A FOCUS CPU kialakítását és szerkezetét nagyban befolyásolta az az egyedi SOS (szilícium, zafír szigetelőrétegen) technológiára alapozó integráltáramkör-tervezési módszer, amelyet a HP a 16 bites HP 3000 sorozatú gépeinél alkalmazott. A processzor a HP 3000-es verem-architektúrájának 32 bites megvalósítása, egycsipes megvalósításhoz optimalizálva és lehetővé téve a multiprocesszoros működést.^[3] A processzor kb. 450 000 tranzisztort tartalmaz.^[2] Teljes mértékben mikroprogramozott, a mikrokód-utasítások 38 bitesek, a mikrokód-vezérlőtár 9216 db. 38 bites szóból áll. A processzornak nincsenek általános célú, programozó által látható regiszterei; 39 db. 32 bites belső regisztere van, de ezek a külvilág felé nem láthatóak. A belső adatutak és regiszterek mind 32 bitesek.^[3][4] ALU-ja 32 bites, szorzó és osztó logikát, N-bites eltolót tartalmaz, 7 regiszterporttal rendelkezik a memória-processzorsínhez. Szegmentált memóriamodellt használ.^[5]

Az utasításkészlet verem-alapú. Minden program saját végrehajtási veremmel rendelkezik a helyi változók allokálásához, a paraméterek átadásához más eljárásoknak, a processzor állapotának mentéséhez az eljáráshívásoknál és a kifejezések kiértékeléséhez. Vannak utasítások az adatoknak a memóriából a verembe való beírására, valamint az adatoknak a veremről való kiemelésére és a memóriában való tárolására. Az aritmetikai utasítások a verem legfelső adatszavaival működnek, az eredményüket szintén a veremben hagyják. A több paramétert használó utasítások a paramétereiket a verem tetejéről kapják.^[5]

A 32 bites betöltőutasítás végrehajtási ideje igazításellenőrzéssel együtt 550 ns, a 64 bites lebegőpontos szorzás 6 μs. A mikroutasítások végrehajtási ideje 55 ns (18,18 MHz). A processzor órajele 18 MHz. Átlagos teljesítménye kb. 1 MIPS.^[2]

A HP 9000-es gépekben a processzor-csip mellett egyéb támogató áramkörökre – IOP, MMU, RAM, timerek – is szükség volt, összességében öt NMOS-áramkör dolgozott együtt 18 MHz-es órajelen.^[2] A processzor a HP NMOS-III IC-gyártási folyamatával készült,^[6] ennek nagy sűrűsége miatt problémát okozott a magas hőtermelés (disszipáció). Ezt úgy oldották meg, hogy a csipeket egy speciális nyomtatott áramköri lapra szerelték, amelynek a középső rétegét egy kb. 1 mm vastagságú rézlemez alkotta, a műanyag rétegek erre voltak felragasztva; ez a technika a „finstrate” elnevezést kapta.^[4][7]

1989-ben a FOCUS sorozat helyébe az akkoriban újnak számító PA-RISC architektúra lépett.

1. ↑ Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) wheeler198308 nevű lábjegyzeteknek
2. ↑ ^{a b c d} Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) beyers198308 nevű lábjegyzeteknek
3. ↑ ^{a b} Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) burkhart198308 nevű lábjegyzeteknek
4. ↑ ^{a b} Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) weissmann nevű lábjegyzeteknek
5. ↑ ^{a b} Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) fiasconaro198308 nevű lábjegyzeteknek
6. ↑ Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) mikkelson198308 nevű lábjegyzeteknek
7. ↑ Forráshivatkozás-hiba: Érvénytelen <ref> címke; nincs megadva szöveg a(z) malhotra198308 nevű lábjegyzeteknek