Sejarah MIPS Team Stanford University MIPS Million Instructions

Sejarah MIPS

Team Stanford University Ø MIPS = Million Instructions Per Second = Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages Ø John L. Hennesy 1981 Ø Ide dasar: Peningkatan kinerja prosesor dengan pipeline Ø Pengeksekusian sebuah instruksi dibagi dalam beberapa step Ø Instruksi dieksekusi secara independen Ø Problem: interlock

MIPS Computer System Ø Pada tahun 1984 Hannessy meninggalkan Stanford dan beralih ke MIPS Computer System Ø MIPS Computer System me-release design pertamanya R 2000 di tahun 1985 Ø Dilanjutkan menjadi R 3000 di tahun 1988 Ø Bentuk CPU berbasis 32 bit Ø Design ini mengimplementasikan hampir semua interlock di hardwarenya dan mensuply full multiple dan dividing instruction

MIPS Technologies Ø Pada tahun 1991, MIPS merelease mikroprosesor 64 bit untuk yang pertama kali yaitu R 4000 Ø SGI membeli MIPS Computer System pada tahun 1992. Kemudian perusahaan ini berganti nama menjadi MIPS Technologies Ø Di awal tahun 90 -an, MIPS mulai melisensi produknya ke 3 vendor Ø Pada tahun 1990 -an MIPS menjadi sebuah powerhouse dalam embedded processor dan di tahun 1997, 48 juta perancangan CPU menggunakan microprocessor MIPS Ø MIPS menjadi sangat sukses setelah SGI mengubah proses MIPS technolgies pada tahun 1998

Lisensi MIPS Ø Pada tahun 1999 MIPS membentuk lisensinya dalam 2 kelas besar yakni 32 -bit dengan MIPS 32 dan 64 -bit dengan MIPS 64 Ø NEC, Toshiba, dan Sys. Bite memperoleh licency untuk MIPS 64 Ø MIPS design Team merancang R 4300 Ø Alchemy Semikonduktor memproduksi AU 1000 SOC Ø Lexra menggunakan MIPS untuk audio chip market

Keluarga CPU MIPS Ø Model CPU MIPS yang pertama adalah R 2000 yang dipasarkan sekitar tahun 1985 Ø R 2000 juga disupport oleh empat coprocessor, salah satunya dibangun di main CPU dan menggunakan exception dan trap Ø Salah satu dari ketiga co-processor tersebut dapat diisi dengan pilihan R 2010 FPU yang memiliki 32 bit register yang dapat digunakan sebagai 64 bit register dengan double precission

Keluarga CPU MIPS Ø R 3000 merupakan pengembangan dari R 2000 dengan penambahan 32 k. B cache untuk instruksi dan data Ø Penggunaan cache coherency dapat mendukung dalam penggunaan multi processor Ø R 3000 juga dibangun di dalam MMU yang merupakan fitur umum yang terdapat pada CPU pada era tersebut Ø R 3000 A digunakan oleh Sony Play Station dengan frekuensi 4 MHz yang menghasilkan performansi 32 VUPs

Keluarga CPU MIPS Ø Seri R 4000 dirilis pada tahun 1991 Ø R 4000 menggunakan full 64 bit MIPS architecture dengan memindahkan FPU ke dalam main die Ø Frekuensi clock sekitar 100 MHz Ø Frekuensi clock tersebut dicapai dengan mengurangi cachenya menjadi 8 k. B Ø Versi R 4000 diikuti oleh R 4400 yang dirilis pada tahun 1993 yang menggunakan 16 k. B cache, 64 bit operation untuk bug free, dan sebuah controller external sebesar 1 MB cache

Pengembangan MIPS Ø Quantum Effect Devices (QED) adalah perusahaan pecahan dari MIPS Technologies Ø QED merancang R 4600 “Orion”, R 4700”Orion”, R 4650 dan R 5000 Ø QED design menekan cache sehingga bisa diakses hanya oleh dua siklus dan mengefisienkan penggunaan silicon area Ø R 4600 dan R 4700 digunakan dalam versi low-cost versi oleh SGI Indy Workstation sebagai MIPS pertama yang berbasis pada Cisco Routers seperti 36 x 0 dan 7 x 00 serie router Ø R 4650 digunakan secara original dalam Web TV Setup Boxes (sekarang microsoft TV)

QED (Quantum Effect Devices) Ø QED merancang RM 7000 dan RM 9000 Ø Keduanya merupakan embedded device untuk networking/jaringan komputer dan laser printer Ø R 8000 merupakan rancangan superscalar MIPS yang pertama kali Ø R 8000 dapat mengeksekusi dua operasi ALU dan dua memory operation tiap satu siklusnya

Prosesor R 8000 Ø Prosesor ini memiliki enam chip yang berbeda yakni: v Sebuah integer unit dengan 16 k. B instruction dan 16 k. B L 1 data caches v Sebuah floating point unit v Tiga full custom secondary cache tag RAMs (dua untuk secondary akses cache dan satu untuk Bus snooping (bus pengintai) v dan sebuah cache controller ASIC Ø Design ini memiliki dua pipelines penuh dengan tingkat ketelitian double untuk unit perkalian dan unit penambahan yang dapat mengalirkan data dari 4 MB secondary cache

Prosesor R 10000 Ø Pada tahun 1995, R 10000 dirilis Ø Processor dengan single chip design Ø R 10000 memiliki 32 k. B primary instruction data cache Ø Design-design berikutnya banyak yang berbasis pada design R 10000 core Ø R 12000 dikembangkan secara manufacturing untuk menyusutkan chip dan melakukan operasi dalam tingkat clock rate yang tinggi Ø R 14000 memiliki clock rate yang tinggi dengan tambahan support yaitu DDR RAM Ø Perkembangan berikutnya R 16000 dan R 16000 A dengan fitur clock rate yang lebih tinggi

Aplikasi MIPS Ø Beberapa perusahaan yang menggunakan MIPS adalah SGI, MIPS Computer System Inc, Olivetti, Siemens-Nixdorf, Acer, Digital Equipment Corporation, NEC dan Desk Station Ø Beberapa operating system yang bisa dipasang pada MIPS diantaranya: v SGI’s IRIX v Microsoft’s Windows NT (Windows NT yang mensupport MIPS adalah Windows NT 4. 0) v Windows CE v LINUX v BSD v Unix System V v SINIX v RISC/OS

Perkembangan Lanjut MIPS Ø Anggota lain dari MIPS family yang termasuk dalam R 6000 adalah implementasi ECL dari MIPS architecture yang diproduksi oleh Bipolar Integrated Technology Ø Pada R 6000 diperkenalkan MIPS II instruction set Ø RM 7000 merupakan versi dari R 5000 yang dibangun dengan 2 level cache dengan kapasitas 256 k. B per cache-nya dan sebuah controller sebagai pilihan untuk menggunakan tiga level cache

Referensi Ø Hennessy, John L. dan Patterson, David A. 1998, “Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface”. 2 nd edition. Morgan Kaufmann publisher Inc. San Fransisco. USA Ø http: //chortle. ccsu. edu/Assembly. Tutorial/ Chapter-01/