Motorola MC 68040

MC68040 1990 erschien der MC68040. In ihm wurden Fließkommaprozessor (FPU), zwei Speicherverwaltungseinheiten (PMMUs) und ein Daten sowie Befehls-Cache (beide 4 KByte groß) integriert. Dafür wurden 1.200.000 Transistoren auf dem Chip untergebracht.

Um die Funktionstüchtigkeit des Prozessors nach der Fertigung überprüfen zu können, enthält er 5 Pins, über die verschiedene Tests gefahren werden können. Die Tests werden über einen eigenen Takt-Eingang verarbeitet. Erhältlich ist der Prozessor von 20 bis 50 Mhz (auch 66 Mhz). Bei dieser hohen Taktfrequenz können die angeschlossenen Speicher natürlich nicht mithalten. Deswegen wurde der Takt für den Bus durch zwei geteilt. Intern arbeitet die CPU mit dem vollen Takt.

Für die PMMUs wurde jetzt eine Hardwarelogik statt dem Microcode verwendet. Dadurch konnte die Geschwindigkeit nochmals gesteigert werden. Allerdings sind jetzt nur noch 4 KByte oder 8 KByte Seitengrößen wählbar. die Pipeline des MC68040 ist jetzt 6-stufig, wodurch ein Befehl nur noch durchschnittlich 1,3 Taktzyklen andauert. Die integrierte FPU ist nur 3-stufig und enthält auch nicht alle Befehle der MC68881/2. Diese werden per Software emuliert, was aber immer noch schneller abläuft als wenn diese mit der 68881/2 FPU ausgeführt würden. Ein 64x64-Bit Hardware-Multiplizierer (neue Befehle) und ein 67-Bit Barrel-Shifter sorgen für weitere Rechenpower.

Es gibt den MC68040 auch als EC und LC-Version. Beide sind pinkompatibel und haben auch das gleiche Buszeitverhalten. Der MC68EC040 hat weder PMMU noch FPU, dafür eine rudimentäre Speicherverwaltung über 4 Access Control Register, ähnlich wie beim 68010. Beim MC68LC040 wurde nur die FPU entfernt.

Verwendet in
Zeitungsartikel
Datenblatt: Motorola MC 68040
Erscheinungsjahr : 1990
Ca. Neupreis : ?
Taktfrequenz : 20, 25, 33, 40 und 50 Mhz
Adreßbereich : 32 Bit (4 GByte)
Datenbusbreite : 32 Bit
Befehle : ?
Adressierungsmodi : ?
Register : - 8 Datenregister, 32 Bit
- 8 Adreßregister, 32 Bit
- Befehlszähler, 32 Bit
Datencache : 4 KByte
Instruktionscache : 4 KByte
Sprungcache : Keiner
Stromaufnahme : 5 V
Anzahl Pins : 170
Bauart : ?
Gehäuseform : PGA (Pin Grid Array)
Transistoren : 1.170.000