ROMP

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ROMP處理器的裸晶(Die)矽電路照片

ROMP的全稱是Research (Office Products Division) Micro Processor[1],它是IBM公司所研製的一顆微處理器,第一顆ROMP晶片於1981年問世,並在之後用於辦公事務的機器設備內,事實上這顆處理器的研發用意是用來取代自1970年中期就開始使用的OPD Mini Processor(OPD迷你處理器)[2]OPD迷你處理器主要是用在文字編輯[3]的系統設備內,如IBM的Office System/6及DisplayWriter等。

ROMP處理器最初是用在IBM RT/PC的系列產品內,該系列產品於1986年發表,之後ROMP處理器也被用在IBM的雷射印表機內。此外有一段時間IBM有意讓IBM RT/PC成為個人電腦產品,並用自有的ROMP處理器來取代Intel公司8088處理器,不過實際上其軟體方面卻比較偏向於工程用的工作站

內部架構設計[编辑]

在IBM最原初的設計提案上,ROMP其實是一顆24位元(24-bit)的精簡指令集(RISC)處理架構,然而在後續數年的實際研發過程中此架構也進行調修擴充,變成了32位元的精簡指令集架構,之後在首次的實際製造上是以2微米(2um)的NMOS製程技術來實現。

ROMP處理器內有6個32位元的泛用型[4]暫存器,並且用在32位元的位址及資料路徑的聯繫、對應存取上。至於指令集方面,ROMP總共具有118個指令,每個指令的寬度不是2位元組(2-Byte)就是4位元組(4-Byte)[5]

ROMP由於採行此種內部組織設計,使得所有「暫存器-對-暫存器」型態的指令,幾乎都能在一個時脈週期內完成執行。此外,IBM也研發了能與ROMP處理器搭配的先進記憶體管理晶片(Advanced Memory Management Chip),透過此晶片不僅可以存取、控制記憶體,更重要的是能執行虛擬記憶體的位址對應、轉換。

縮編型指令集[编辑]

若溯及更早,ROMP的架構早在1977年春就已開始,ROMP處理器可說是T.J. Watson Research(華生研究室)801處理器的另一個分立衍生(ROMP中的R,Research即是指華生研究室)。另外,ROMP的架構中有多數都是為了節省成本而作條修變更,例如加入了16位元長度的指令,指令的長度較32位元、24位元都短,如此有助於節省執行程式的空間佔量。

使用短指令讓程式總體耗用空間得以縮減,這確實是當年採行16位元指令的主要用意,不過,即便到硬體資源充沛的今日,在某些場合運用中也依然很重視執行容量空間的精省,例如嵌入式應用即是一例,同樣的ARM、MIPS等處理器架構也都有加入16位元寬度的指令,用意也都是為了精省空間佔量,且在加入16位元指令前都只能用較耗佔指令長度、程式空間的32位元指令。

構想宏遠,實務脫節[编辑]

由於首顆ROMP是在1981年初發表,因此ROMP也可能是首顆商業化運用的RISC處理器,不過這仍有兩點認定必須成立才算數,一是認同ROMP是真正的RISC架構處理器,就某些角度與論點而言或許會被人認為ROMP仍是個全然的RISC架構設計;另一是ROMP推出的時間雖為1981年,但並非當年就立即應用到商業產品的機內,認定的年份是以處理器問世即成立,還是以正式投入商業產品的應用中才成立,這也無人明確界定,若以真正用於商業產品中,那麼ROMP的年份就必須認定成1986年才行。

ROMP發表於1981年,真正投入實用卻拖延到1986年,期間相隔五年以上,如此長時間延誤的原因在於軟體,即是IBM RT/PC所用的作業系統,由於IBM對這一套作業系統有過度的期許與企圖,才使得軟體遲遲無法完成。

此作業系統的最大特點也最難產處在於「虛擬化功效」,該功效能夠以自身作業系統作為「主體」[6],往上再增闢多個「客體」作業系統並同時執行,如此只要將作業系統[7]進行轉移、移植(Port),就能夠以客體身份在虛擬功效上執行。就當年而言,此種遠大企圖心遠勝過同時間的昇陽電腦(Sun Microsystems)、阿波羅電腦(Apollo Computer)等業者,當時他們的電腦系統(多為工作站)都不具虛擬化功效,如此作業系統便無法以虛擬化方式轉移執行,任何作業系統都必須以掌控實體全機的方式來改寫、轉移。

附註說明[编辑]

  1. ^ ROMP處理器在一些圈子裏頭也稱為032
  2. ^ 就電路的整合密度而言,「迷你處理器」不及「微處理器」,迷你為Mini,微則是Micro,比微更小的則是奈Nano。
  3. ^ 文字編輯原文為Text editing,比文書處理的Word processing更早,但功效機制上也更「簡陋」、「原始」。
  4. ^ General purpose也常翻譯成:一般性用途、通用。
  5. ^ 言下之意ROMP指令集的設計合乎RISC的整齊原則,每個指令最好都是一樣的位元長度,使執行能夠通暢快速,相對的CISC的複雜指令集的長度不一,如x86架構的指令最少為1Byte,最多可以到15Bytes
  6. ^ 主體性作業系統今日也多稱為Supervisor、Hypervisor,目前尚無合適、普遍的中文翻譯名稱。
  7. ^ 當時真正完成轉移並順利在該RT/PC作業系統上執行的,也只有UNIX作業系統。

參考引據[编辑]

  1. 英語版維基百科的相同條目
  2. 人類的POWER - IBM的晶片製造歷史 (简体中文)
  3. IBM RISC成長日記 (简体中文)

關連條目[编辑]

ROMP微處理器過去用於IBM的商用產品中。
名為801的技術專案、研究計畫,主要在於研發一套精簡指令集的微處理器架構。
也稱IBM RT/PC,全寫是Risc Technology/Personal Computer,是沿用原有IBM PC AT硬體架構(主要是PC-AT的16位元匯流排,也稱:AT Bus),但將處理器從Intel 808880286改換成IBM ROMP的另一種個人電腦。

外部連結[编辑]