硬科技:幻之处理器系列国家半导体NS586(1996年)

时代背景:成立于1959年的国家半导体 (NS, National Semiconductor),在1990年代初期一脚踏入x86指令集相容处理器的战场,藉由「逃避虽可耻但有用 (误)」的策略,开发时程仅一年余的NS486成功的在嵌入式市场

时代背景:成立于1959年的国家半导体 (NS, National Semiconductor),在1990年代初期一脚踏入x86指令集相容处理器的战场,藉由「逃避虽可耻但有用 (误)」的策略,开发时程仅一年余的NS486成功的在嵌入式市场开闢了一片蓝海。也理所当然的,国家半导体需要开发 Intel Pentium等级的下一代,但却刚好遭遇了与Cyrix的併购案…

硬科技:20世纪末的x86神风特攻队Cyrix(上)

硬科技:20世纪末的x86神风特攻队Cyrix(中)

硬科技:20世纪末的x86神风特攻队Cyrix(下)

起始于NS486开始样品阶段的1996年初,一路持续到1997年,国家半导体计画中的 “N7” 就不间断的浮现于部份资讯媒体的版面,也不时出现与Cyrix MediaGX的比较。无论如何,Cyrix併购案到了1998年才完成,这也意味着这款神秘的 “N7” 早已开发了一段时间,甚至很可能是在NS486开发工作开始后没多久就计画好的—即使最终从未诞生。

依据已知的资料,N7是一款时脉133MHz的Intel Pentium等级产品 (虽然有「相容Pentium脚位」的说法,但看在整合大量週边I/O的份上,实际上应该不可能),核心採用NS586,是强化版本的NS486,管线阶段从三阶延长至五阶,使用更先进的0.35 μm製程。

照片中提到了Register/、addr calc、Execute/ Writeback/,包含了设计、设计、产品设计、产品、线

类似前代的NS486,N7计画至少分成两部份:N7-Lite (暗示着会有一个「完整版N7」) 与NS586L,所有设计的共同核心是NS486的大幅强化版NS586,不仅将第一阶快取从1kB改为8kB (4kB指令 + 4kB资料),预先撷取缓冲区加倍到32 Bytes,允许在不同管线阶段可存取快取记忆体,补回前代没有的记忆体管理单元,并提供某种程度的非循序指令执行能力。

当然,如同NexGen的Nx586与追求「简单、迅速、便宜」的Centaur WinChip,这种并非超纯量 (Superscalar) 的超级纯量 (Super Scalar) 微架构,怎么说都很难抗衡同时脉的Intel Pentium。

国家半导体宣称133MHz的NS586核心相当于95MHz的Pentium,也意味着胜出Pentium 75等级的AMD 5×86-133。不过NS586没有整合浮点运算器,也没有支援MMX指令集。

硬科技:20世纪末的x86神风特攻队NexGen Nx586/Nx686 (上)

硬科技:20世纪末的x86神风特攻队NexGen Nx586/Nx686 (下)

硬科技:20世纪末的x86神风特攻队Centaur WinChip (上)

硬科技:20世纪末的x86神风特攻队Centaur WinChip (中)

硬科技:20世纪末的x86神风特攻队Centaur WinChip (下)

NS586核心电晶体数量约为93万 (其中42.6万是快取记忆体),在0.35 μm製程时的晶粒面积是29.6 mm²,略小于0.65 μm製程的NS486 (29.6 mm²)。

N7-Lite整合了更多的外部週边,包含了SVGA解析度的2D绘图控制器、基于TI TMS320C50的DSP与音效控制器,更适合打造单晶片的机上盒与网络电脑,售价30美元。较低阶的NS586L取消了绘图、音效和PCI汇流排,但多出了VL/ISA汇流排,预定作为NS486的同脚位升级版,售价25美元。

按照1997年10月的消息,国家半导体预计在1998年第二季提供样品,并暗示将会有一个完整版本的N7,具备诸多未公开的功能,例如对应CRT或LCD面板的绘图核心、更大容量的记忆体、乙太网络控制器和IDE硬碟控制器。

但Cyrix併购案却改变了一切,得到MediaGX的国家半导体再也没有必要去大费周章的开发另一款同质性几乎相同的产品,NS586核心的N7也就成为消逝在历史洪流之中的幻之处理器。

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