VAX 8000 — это снятое с производства семейство суперминикомпьютеров , разработанное и производимое компанией Digital Equipment Corporation (DEC) с использованием процессоров, реализующих архитектуру набора инструкций VAX (ISA).
Серия 8000 была представлена в октябре 1984 года с 8600, заняв верхнюю часть линейки VAX. Первоначально известная как 11/790, она обеспечивает производительность примерно в четыре раза выше, чем у более ранней 11/780. За ней в декабре 1985 года последовала 8650 (ранее 11/795). В январе 1986 года были представлены семейства 8200 и 8300 в среднем диапазоне. 8800 заменила 8600 в верхнем диапазоне в 1987 году, а 8700 и 8500 были версиями этих систем с более низкой производительностью. DEC также предлагала различные кластеры этих машин с различными номерами моделей. Как и другие системы VAX, они продавались с операционными системами VMS или Ultrix .
Предполагалось, что 8800 должен был быть заменен VAX 9000 на верхнем уровне, но этот проект провалился. Вместо этого VAX 6000 , изначально модель среднего класса, заменяющая 8700/8500, была модернизирована, чтобы обеспечить почти тот же уровень производительности 8800, но за половину стоимости. Все они были заменены VAX 7000/10000 в июле 1992 года. Это однокристальные реализации на основе ЦП NVAX и последние специализированные машины VAX.
VAX 8600 , кодовое название « Venus », представленный в октябре 1984 года, является преемником VAX -11/785 . Первоначально он должен был называться «VAX-11/790», но был переименован перед запуском. VAX 8600 был успешной моделью и в то время был самым продаваемым высококлассным VAX. В 1987 году его сменило семейство VAX 8800.
VAX 8600 имеет ЦП с циклом 80 нс (12,5 МГц), реализованный с помощью массивов макроячеек (MCA) с эмиттерной логикой (ECL ). ЦП состоит из четырех основных логических секций: E Box, F Box, I Box и M Box. E Box выполняет все инструкции, включая инструкции с плавающей точкой с помощью микрокода. Он имеет арифметико-логическое устройство (ALU) и сдвигатель . F Box, или ускоритель с плавающей точкой (FPA), является дополнительной функцией, которая ускоряет инструкции с плавающей точкой, а также целочисленное умножение и деление. Это двухмодульный набор, состоящий из модуля сумматора и модуля умножителя. Модуль сумматора содержит 24 массива макроячеек, а модуль умножителя содержит 21. I Box извлекает и декодирует инструкции. M Box управляет памятью и вводом-выводом, преобразует виртуальные адреса в физические адреса и содержит кэш данных объемом 16 КБ.
В ЦП используется 145 МКА. Это крупномасштабные интеграционные устройства, изготовленные Motorola в биполярном процессе MOSAIC 3 мкм. Они упакованы в 68-контактные безвыводные чип-носители или матрицы штыревых сеток и монтируются на печатную плату в гнезда или припаиваются на месте. Используются дополнительные 1100 маломасштабных (SSI) и среднемасштабных (MSI) логических устройств ECL. Эти ИС распределены по 17 модулям, подключенным к объединительной плате .
VAX 8600 поддерживает от 4 до 512 МБ памяти ECC и имеет восемь слотов на задней панели для модулей памяти. Первоначально система использовала модули памяти 4 МБ, заполненные 256 Кбит металл-оксид-полупроводниковыми (МОП) ОЗУ, что ограничивает емкость до 32 МБ. Модули с большей емкостью были представлены позже. Память управляется M Box, который также предоставляет шину массива памяти, используемую для доступа к памяти. Эта выделенная шина, имеющая время цикла 80 нс (12,5 МГц), способствует повышению производительности VAX 8600 по сравнению с VAX-11/780, которые получают доступ к памяти через синхронное межсоединение задней панели (SBI), совместно используемое с устройствами ввода-вывода.
Ввод-вывод обеспечивается SBI. VAX 8600 имеет один SBI, но может быть сконфигурирован с двумя. SBI предоставляются адаптерами SBI, которые связывают SBI с внутренней шиной адаптера, подключенной к M Box. Каждый SBI имеет 16 слотов для устройств ввода-вывода, хотя только 15 из них могут использоваться, так как один слот зарезервирован для адаптера SBI. С одним SBI этот SBI имеет пропускную способность 13,3 МБ/с. С двумя SBI они имеют общую пропускную способность 17,1 МБ/с. Шина адаптера, которая связывает SBI с M Box, имеет пропускную способность 33,3 МБ/с. Также поддерживаются Unibus и Massbus , предоставляемые адаптерами, которые подключаются к SBI. Шкаф ввода-вывода VAX 8600 содержит компьютер PDP-11, служащий консолью , каркас для карт Unibus и приспособления для установки дисководов.
VAX 8650 , кодовое название « Morningstar », является более быстрой версией VAX 8600, представленной 4 декабря 1985 года. Первоначально он должен был называться «VAX-11/795», но был переименован перед запуском. VAX 8600 является последним VAX, который на 100% совместим с VAX-11/780 и VAX-11/785 , имеет режим совместимости с PDP-11 и использует SBI, также используемый VAX-11/78x. Процессор имеет время цикла 55 нс (18,18 МГц).
VAX 8200 и VAX 8300 , кодовое название " Scorpio ", являются мини-компьютерами среднего класса, представленными 29 января 1986 года. [1] VAX 8300 является двухпроцессорным вариантом VAX 8200 и, вместе с VAX 8800, представленным в тот же день, является одним из первых многопроцессорных компьютеров VAX. Они используют модуль ЦП KA820 , содержащий микропроцессор V-11, работающий на частоте 5 МГц (цикл 200 нс), и поддерживают максимум 128 МБ памяти ECC. Он имеет одну шину VAXBI и поддержку для опциональной шины Unibus .
VAX 8250 и VAX 8350 — более быстрые модели VAX 8200 и VAX 8300, представленные в начале марта 1987 года. Они используют модуль ЦП KA825 , содержащий микропроцессор V-11, работающий на частоте 6,25 МГц (цикл 160 нс).
Под кодовым названием « Nautilus » это высокопроизводительная модель в семействе VAX 8800. В стандартной комплектации она оснащена двумя ЦП и двумя шинами VAXBI. ЦП VAX 8800 имеет сильно конвейерную конструкцию, немного предшествующую первым коммерческим конструкциям MIPS и SPARC. Разработка VAX 8800 началась в августе-ноябре 1982 года, а представлен он был 29 января 1986 года. [1] Когда были введены системы « Polarstar » и новое соглашение об именовании, VAX 8800 был переименован в VAX 8820N, чтобы отличать его от VAX 8820 « Polarstar ». После изменения названия и модернизации до полной поддержки SMP бывшие модели VAX 8700 и VAX 8800 стали машинами VAX 88x0, где «x» представляло количество ЦП, т. е. VAX 8810, 8820, 8830 и 8840. В комплект модернизации входят сменные номера, прикрепленные к передней части машины, чтобы отразить новое обозначение.
VAX 8700 , кодовое название " Nautilus ", был представлен в начале августа 1986 года. Он похож на VAX 8800, но с одним ЦП и шиной VAXBI. Его можно модернизировать до VAX 8800. Он стал VAX 8810 после модернизации SMP и пересмотра соглашения об именовании.
VAX 8550 под кодовым названием « Skipjack » был представлен в начале августа 1986 года. Он похож на VAX 8700, но не может быть модернизирован до VAX 8800.
VAX 8500 , под кодовым названием « Flounder », представляет собой вариант VAX 8550 с более низкой производительностью, в котором микрокод используется для вставки NOP во время работы с целью ограничения производительности.
VAX 8530 , кодовое название " Skipjack ", представляет собой модернизированный VAX 8500, в котором удалены nops для улучшения производительности. Он был представлен в начале марта 1987 года.
Polarstar — это вариант Nautilus с одним-четырьмя процессорами и обновленным консольным процессором. Модели включают:
Семейство VAX 8800 основано на шине NMI, которая соединяет ЦП, контроллер памяти и адаптеры ввода-вывода. Шина NMI представляет собой 32-битную синхронную шину с полезной пропускной способностью 64 МБ/с.
Центральный процессор (ЦП) семейства VAX 8800 работает на частоте 22,22 МГц (время цикла 45 нс) и реализован с помощью дискретных эмиттерно-связанных логических устройств (ECL), распределенных по восьми модулям. Большинство устройств ECL представляют собой массивы макроячеек с 1200 логическими вентилями , в то время как регистры общего назначения и блоки с плавающей точкой представляют собой специальные логические устройства, разработанные Digital. ЦП имеет 64 КБ кэша, реализованного с помощью устройств памяти с произвольным доступом ECL 10 нс и 15 нс .
VAX 8800 и 8700 поддерживают от одного до восьми модулей массива памяти; VAX 8550 и 8500 — от одного до пяти. Модули массива памяти устанавливаются в специальную объединительную плату, отдельную от объединительной платы NMI. VAX 8800 и VAX 8700 поддерживают от 4 до 32 МБ памяти, VAX 8500 и VAX 8550 — от 4 до 20 МБ, используя модуль памяти 4 МБ. Когда был представлен модуль памяти 16 МБ, объем памяти VAX 8800 и 8700 увеличился до 128 МБ, а VAX 8550 и 8500 — до 80 МБ. Кроме того, с появлением модуля памяти объемом 64 МБ объем памяти VAX 8800 и 8700 увеличился до 512 МБ, а объем памяти VAX 8550 и 8500 — до 320 МБ.
Система памяти состоит из трех основных частей: контроллера памяти , шины транзисторно-транзисторной логики (TTL) и от одного до восьми модулей массива памяти. Контроллер памяти реализован с помощью матриц вентилей ECL и находится на модуле шины NMI. Он реализует шину TTL, к которой подключены модули массива памяти. Для VAX 8800 были доступны три модуля памяти: модуль 4 МБ, модуль 16 МБ и модуль 64 МБ. Модуль массива 4 МБ представляет собой восьмислойную печатную плату, заполненную устройствами динамической памяти с произвольным доступом (DRAM) на основе металл-оксид-полупроводника (МОП) и устройствами транзисторно-транзисторной логики (TTL) средней интеграции (MSI) в примерно равном количестве. Модуль массива 16 МБ аналогичен модулю 4 МБ, но содержит восемь дочерних плат поверхностного монтажа, каждая из которых содержит 2 МБ памяти, созданной из DRAM.
VAX 8800 использует шину VAXBI для ввода/вывода. VAX 8800 поддерживает до четырех шин VAXBI, каждая из которых поддерживает до 16 устройств ввода/вывода. Шина VAXBI подключается к шине NMI с помощью адаптера NBI, содержащего микросхему, реализующую протокол шины VAXBI. Адаптер NBI обрабатывает все ссылки ЦП и транзакции прямого доступа к памяти (DMA) к устройствам ввода/вывода и от них. Адаптер работает на частоте 5 МГц и асинхронно с ЦП, поскольку генерирует собственный тактовый сигнал . Адаптер NBI состоит из двух модулей: NBIA и NBIB. NBIA является стороной NMI адаптера, а NBIB — стороной VAXBI.
Консоль VAX — это DEC Professional Series PC-38N. Это PRO-380 с интерфейсом реального времени (RTI), который используется в качестве консоли для семейства процессоров Nautilus. RTI имеет два последовательных линейных блока: один подключается к модулю мониторинга окружающей среды VAX (EMM), а другой является запасным и может использоваться для передачи данных. Интерфейс IEEE-488 RTI не используется. Программируемый 24-битный периферийный интерфейс RTI (PPI) сконфигурирован как три 8-битных порта для данных, адреса и сигналов управления между интерфейсом системной консоли Nautilus и консолью VAX. Основная функция консоли — начальная загрузка системы. Семейство процессоров Nautilus не имеет энергонезависимой памяти . Консоль устанавливает регистры конфигурации, загружает микрокод ЦП в записываемое хранилище элементов управления, выполняет диагностические тесты модуля процессора, сбрасывает часы TOY (часы времени года), регистрирует определенные типы ошибок, выполняет другие контрольные функции и является интерфейсом для диагностики и тестирования в полевых условиях. [3]