16 Bit 16 Bit Processor Development 2015 5

16 Bit 프로세서 개발 16 Bit Processor Development 2015. 5. 19 강진구 (KANG Jin-Ku) Revision: 2015. 3. 19/3. 27/3. 30/4. 21+/4. 29/4. 30/5. 11/5. 20

2. 16 Bit Processor의 ALU부 개발내용 l 사용한 IC들 : 7489 ( 16 W * 4 bit Register File ; Accumulators, Stacks), 74181 ( 4 bit ALU), 74182 ( Carry Generator ), Multiplexer(Shifter), Decoder, FF, Clock Generator 등 당시 쉽게 구매 가능한 TI사의 SSI 및 MSI급 TTL IC들 l Bus Architecture : Nova에서는 CPU bus, Memory DATA bus, Memory Address bus, I/O bus 등 여러 Bus를 따로 갖는 Multi-bus방식이었으나 본 Project에서는 이들 다종의 Bus를 하나로 통합한 16 bit Uni-bus로 변경하여 System의 복잡도와 원가를 대폭적으로 줄였음 l 16 bit DATA Processing : Nova에서는 16 bit DATA를 4 bit씩 4회로 나누어 직렬 처리하는 Pipelined 4 bit Nibbling방식이었으나 본 Project에서는 16 bit DATA를 한 번에 처리하는 16 bit Parallel Processing방식으로 바꾸어 처리 속도를 크게 개선하였음 -2 -

CPU부의 Block Diagram 강진구, Design Note에서 복사 -3 -

3. 16 bit Processor의 Control부 개발내용 l Control부의 구현방식 : Nova는 Hardwired Random Logic IC만으로 구현하였으나 본 Processor는 소수의 표준 IC와 Bipolar PROM, 그리고 16 bit length의 vertical type Micro-program으로 구현하여 Nova와는 근본적으로 차이가 큼 l Instruction Set : Nova는 2, 000여 개의 Assembly Instruction과 15개의 Console Command만을 제공하나 본 Processor에서는 Nova의 모든 Instruction과 Command를 micro-program으로 emulation하고 18개의 PABX용 특수 명령(auto-load, micro-debugger, micro-interrupt & vectoring, LDC, STC, LDX, STX, LS 4, RS 4, CM switch-over 등)을 micro-program으로 구현하여 Nova보다 더 많은 Instruction Set 제공 l micro-program store로 4 KW를 거의 다 사용 l 따라서 세종1호는 Nova의 모든 S/W를 수정 없이 그대로 수행할 수 있어 S/W적으로 Nova 호환형이나 H/W적으로는 Nova와 전혀 다른 Computer로 가격은 Nova보다 싸고 기능과 성능은 Nova를 훨씬 능가하는 “Nova Premium급 Computer”로 개발됨. -4 -

Micro-Instruction Set -5 - 강진구, Design Note에서 복사

Micro-program의 Control Flow Diagram -6 - 강진구, Design Note에서 복사

4. 기타 board들 4. 1 Memory Board 최대 64 KW, 실제로는 3개 영역으로 나누어 개발 : l EPROM Memory : 16 KW, Call Processing, Diagnosis 등 Program Store l CMOS RAM : 8 KW, 가입자 전화번호, Rack # 등 반 고정적인 System Data Store, Ni-Cd Battery Back-up l NMOS RAM : 8 KW, Scanning Data, Time Slot # 등 통화로 관련 수시로 변하는 Data Store 4. 2 I/O Board l Dual RTC & PTR Board l TTY I/F Board l Operator Turret -7 -

5. Remarks l 300여대 생산, 공급 ; 삼성전자, 호텔신라, BOA Korea, 씨티 뱅크, 한국타이어, 강원도청 등에서 사용, Z-80 Processor Based New PABX인 Sentry의 출현으로 Sentinel은 급격히 퇴조 l PABX의 필수 기능인 고신뢰성 확보를 위해 Duplicated System (Dual CPU, Dual Bus의 Active : Hot-standby Mode)과 u-DBGR ( Micro-program Level의 Diagnosis )와 같은 특수 명령 구현 l PABX의 또 다른 필수 기능인 Real Time Operation을 위해 특별한 H/W 및 S/W 구현 l 이후 Switching System의 Controller로 74281, 74381( more functionality than 74181 ), AMD의 4 bit Sliced Processor (AM 2900 Series )등을 사용, 개선노력을 지속했으나 최종적으로는 다수의 범용 8 bit Processor ( Z-80 등 )를 사용한 distributed multi-processor system구성으로 결말 -8 -

자료 l 안병성, 이주형, 여재흥, 강진구 : 전자교환기 시작모델 K 1 T-CCSS에 대하여 전자공학회지 V. 10, No. 4, 44 -59 (Aug. 1973) l BS Ahn : Development of Computer Controlled PWM PABX, KIST-500 International Seminar on ESS, Oct. 1976 l 강진구, Design Note, 1973 -1977 l 삼성 GTE, Sentinel 설명서, 1978 l Wikipedia, 세종1호, 2015. l 20세기 대한민국 컴퓨터 개발 역사 프로젝트, 2015. http: //computerhistory. kr -9 -