硬科技:幻之處理器系列國家半導體NS586(1996年)

2022.05.12 02:34PM
照片中提到了MMU、NS586 Core、4K,包含了圖、圖、中央處理器、框圖、x86

時代背景:成立於1959年的國家半導體 (NS, National Semiconductor),在1990年代初期一腳踏入x86指令集相容處理器的戰場,藉由「逃避雖可恥但有用 (誤)」的策略,開發時程僅一年餘的NS486成功的在嵌入式市場開闢了一片藍海。也理所當然的,國家半導體需要開發 Intel Pentium等級的下一代,但卻剛好遭遇了與Cyrix的併購案...

硬科技:20世紀末的x86神風特攻隊Cyrix(上)

硬科技:20世紀末的x86神風特攻隊Cyrix(中)

硬科技:20世紀末的x86神風特攻隊Cyrix(下)

起始於NS486開始樣品階段的1996年初,一路持續到1997年,國家半導體計畫中的 “N7” 就不間斷的浮現於部份資訊媒體的版面,也不時出現與Cyrix MediaGX的比較。無論如何,Cyrix併購案到了1998年才完成,這也意味著這款神秘的 “N7” 早已開發了一段時間,甚至很可能是在NS486開發工作開始後沒多久就計畫好的—即使最終從未誕生。

依據已知的資料,N7是一款時脈133MHz的Intel Pentium等級產品 (雖然有「相容Pentium腳位」的說法,但看在整合大量週邊I/O的份上,實際上應該不可能),核心採用NS586,是強化版本的NS486,管線階段從三階延長至五階,使用更先進的0.35 μm製程。

照片中提到了Register/、addr calc、Execute/ Writeback/,包含了設計、設計、產品設計、產品、線

類似前代的NS486,N7計畫至少分成兩部份:N7-Lite (暗示著會有一個「完整版N7」) 與NS586L,所有設計的共同核心是NS486的大幅強化版NS586,不僅將第一階快取從1kB改為8kB (4kB指令 + 4kB資料),預先擷取緩衝區加倍到32 Bytes,允許在不同管線階段可存取快取記憶體,補回前代沒有的記憶體管理單元,並提供某種程度的非循序指令執行能力。

當然,如同NexGen的Nx586與追求「簡單、迅速、便宜」的Centaur WinChip,這種並非超純量 (Superscalar) 的超級純量 (Super Scalar) 微架構,怎麼說都很難抗衡同時脈的Intel Pentium。

國家半導體宣稱133MHz的NS586核心相當於95MHz的Pentium,也意味著勝出Pentium 75等級的AMD 5x86-133。不過NS586沒有整合浮點運算器,也沒有支援MMX指令集。

硬科技:20世紀末的x86神風特攻隊NexGen Nx586/Nx686 (上)

硬科技:20世紀末的x86神風特攻隊NexGen Nx586/Nx686 (下)

硬科技:20世紀末的x86神風特攻隊Centaur WinChip (上)

硬科技:20世紀末的x86神風特攻隊Centaur WinChip (中)

硬科技:20世紀末的x86神風特攻隊Centaur WinChip (下)

NS586核心電晶體數量約為93萬 (其中42.6萬是快取記憶體),在0.35 μm製程時的晶粒面積是29.6 mm²,略小於0.65 μm製程的NS486 (29.6 mm²)。

N7-Lite整合了更多的外部週邊,包含了SVGA解析度的2D繪圖控制器、基於TI TMS320C50的DSP與音效控制器,更適合打造單晶片的機上盒與網路電腦,售價30美元。較低階的NS586L取消了繪圖、音效和PCI匯流排,但多出了VL/ISA匯流排,預定作為NS486的同腳位升級版,售價25美元。

按照1997年10月的消息,國家半導體預計在1998年第二季提供樣品,並暗示將會有一個完整版本的N7,具備諸多未公開的功能,例如對應CRT或LCD面板的繪圖核心、更大容量的記憶體、乙太網路控制器和IDE硬碟控制器。

但Cyrix併購案卻改變了一切,得到MediaGX的國家半導體再也沒有必要去大費周章的開發另一款同質性幾乎相同的產品,NS586核心的N7也就成為消逝在歷史洪流之中的幻之處理器。

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