R2000 — это 32-разрядный набор микросхем микропроцессора , разработанный MIPS Computer Systems , который реализовал архитектуру набора инструкций MIPS I (ISA). Представленный в январе 1986 года, он был, на несколько месяцев, первой коммерческой реализацией архитектуры RISC . R2000 конкурировал с мини -компьютерами Digital Equipment Corporation (DEC) VAX и с микропроцессорами Motorola 68000 и Intel Corporation 80386. Пользователями R2000 были Ardent Computer , DEC, Silicon Graphics , Northern Telecom и собственные рабочие станции Unix от MIPS.
Набор микросхем состоял из микропроцессора R2000, ускорителя с плавающей точкой R2010 и четырех микросхем буфера записи R2020. Основной чип R2000 выполнял все инструкции без плавающей точки с помощью простого короткого конвейера. Этот чип также управлял внешним кодом и кэшами данных, сделанными из быстрых стандартных чипов SRAM, организованных с прямой индексацией и задержкой чтения в один цикл. Чип R2000 содержал небольшой буфер трансляции для отображения адресов виртуальной памяти. Чип R2010 содержал регистры с плавающей точкой, пути данных с плавающей точкой и их более длинный простой конвейер. Записи в основную память DRAM занимали десятки циклов для полного завершения. Но чипы R2020 ставили в очередь и завершали до 4 ожидающих записей в основную память, позволяя ядру R2000 продолжать работу без остановок. При отсутствии промахов кэша этот набор микросхем поддерживал скорость завершения инструкций, равную одной инструкции за цикл ALU. Это было более эффективно, чем не-RISC микропроцессоры того времени, которым требовалось несколько циклов на инструкцию. Первоначальный R2000A, работающий на частоте 12,5 МГц, предлагал 8-10 миллионов целочисленных инструкций в секунду (MIPS) или 0,9 миллиона операций с плавающей точкой в секунду (MFLOPS) и появился в рабочих станциях SGI IRIS 4D 1987 года и DECstation 2100 1988 года. [1] [2] В 1986 году аналогичная технология также появилась в первом микропроцессоре SPARC от Sun, первом микропроцессоре PA-RISC от Hewlett Packard и первых оценочных комплектах Acorn RISC Machine (ARM), поставляемых разработчикам. [3]
Общая скорость ограничивалась размером кэша и временем цикла кэша. Набор микросхем R2000 и SRAM изначально продавались только как полная печатная плата для обеспечения хороших таймингов шины кэша. В 1987 году сборщики систем начали использовать набор микросхем в произвольных новых конструкциях плат.
R2000 был доступен в вариантах 8,3, 12,5 и 15 МГц. Кристалл содержал 110 000 транзисторов и имел площадь 80 мм 2 в двухметаллическом CMOS-процессе 2,0 мкм. MIPS была полупроводниковой компанией без собственных производственных мощностей , то есть у них не было возможности изготавливать интегральные схемы. Первоначально набор микросхем для MIPS был изготовлен компаниями Sierra Semiconductor и Toshiba . В декабре 1987 года MIPS лицензировала Integrated Device Technology , LSI Logic и Performance Semiconductor также для производства и продажи R2000. Sierra и Toshiba продолжали выступать в качестве литейных заводов.
LSI изготовила набор микросхем по своему двухметаллическому КМОП-процессу 2,0 мкм и продавала его как LR2000. Performance Semiconductor изготовила набор микросхем по своему двухметаллическому КМОП-процессу PACE-I 0,8 мкм и продавала его как PR2000.
В 1988 году была представлена улучшенная версия R2000A. Она состояла из микросхем R2000A и R2010A. Она работала на частотах 12,5 и 16,67 МГц. Она широко использовалась во встраиваемых приложениях, таких как контроллеры принтеров.
В 1988 году за R2000 последовал R3000 , использовавший схожую общую конструкцию системы, но более быструю реализацию микросхемы.