Der Prozessor des Milan

Die 68040-CPU von Motorola arbeitet mit einem integriertem Burst-Cache und ist eine Weiterentwicklung (die dritte Generation von 32-Bit-Mikroprozessoren innerhalb der M68000 Familie) der im Falcon030 und TT030 von Atari eingesetzten 68030-CPU. Nicht nur durch einen größeren Cache (jetzt 4096 Bytes gegenüber 256 Byte in der 68030 CPU) und zweier Betriebsarten (Write-Through, kompatibel zur 68030 im TT030 und Falcon030 und den Copy-Back-Mode; das bedeutet, daß bei Schreibzugriffen zunächst ausschließlich der interne Prozessorcache beeinflußt wird und die Daten im Hauptspeicher erst bei Bedarf verändert, also zurückgeschrieben werden) für den Cache, machte diese CPU auf sich aufmerksam.

Sie besitzt auch eine 6-stufige Pipeline sowie zwei voneinander unabhängige MMUs für Instruktionen und Daten. Dies hat den Vorteil, daß die 68040-CPU im Gegensatz zu ihren Vorgängern Befehls- und Datenzugriffe gleichzeitig ausführen und übersetzen kann.

Mit und ohne FPU

Dann gibt es von der 68040-CPU auch gleich noch zwei verschiedene Versionen, nämlich eine mit integrierter FPU (Floating Point Unit; Fließkommarecheneinheit) und eine ohne FPU. Dabei ist interessanterweise die CPU-Ausführung mit FPU nicht ganz so leistungsfähig ist wie das MC68030/MC68882-Gespann im Atari TT030, weil durch die Verschmelzung der beiden Prozessoren auch gleich einige Kommandos eingespart wurden. So ist die 68040-CPU nicht in der Lage, den Befehl Packed Decimal direkt zu verarbeiten. Auch Winkel- und Exponentialfunktionen kann die 68040-CPU nicht verarbeiten. Diesen Einschränkungen steht aber ein Softwareprogrammpaket von Motorola zur Seite welches die fehlenden Kommandos abarbeitet und dabei auch noch schneller ist, als wenn man der 68040-CPU eine FPU vom Typ MC68882 zur Seite stellen würde.

Änderungen bei Translations

Dann gibt es noch einige Änderungen zur 68030-CPU die im Translation-Controll-Register und im Adress-Translation-Cache liegen. Weiterhin wurde das Stack-Format geändert, das sich aber nur auf einen Busfehler auswirkt (Daten ablegen auf dem Stack) und in erster Linie bei der Benutzung von virtuellem Speicher von Bedeutung ist. Dies wirkt sich in der Realität so aus, das die 68040-CPU einen angefangenen Befehl nicht fortführt, sondern nochmal ausführt und Programme, die in die Busfehlerbehandlung eingreifen, hier Probleme bekommen können. Weiterhin kann die 68040-CPU insgesamt einen Speicherbereich von 4 GB ansprechen bzw. verwalten, weil sie über einen 32 Bit breiten Bus mit nicht gemultiplexten Daten und Adreßleitungen verfügt. Sie ist im Milan als gesteckte PGA-Version mit 18*18 Beinen vorhanden. Der Hauptspeicher des Milan kann maximal 512 Megabyte groß werden und es werden dazu 4 PS/2-SIMM in EDO-Ausführung benötigt. Von den PS/2-SIMM-Modulen gibt/gab es eigentlich drei Typen beim DRAM Speicher, welche sich unterschieden.

Ein kurzer Einwurf zu den verschiedenen DRAM Typen