Der Motorola 68040 ist ein Mikroprozessor von Motorola, befreit 1990. Es ist der Nachfolger der 68030 und wird von den 68060 gefolgt. Es gab Nr. 68050. In Übereinstimmung mit General Motorola, der nennt, werden die 68040 häufig einfach die '040 (ausgesprochen "oh vier oh" oder oh vierzig) genannt.

In Computern des Apple Macintosh wurden die 68040 hauptsächlich im Macintosh Quadra gefunden, der für den Span genannt wurde. Der schnellste 68040 Verarbeiter wurde an 40 MHz abgestoppt, und er wurde nur im Quadra 840AV verwendet. Die teureren Modelle in der (kurzlebigen) Linie von Macintosh Centris haben auch die 68040 verwendet, während der preiswertere Quadra, Centris und Macintosh Performa 68LC040 verwendet haben. Die 68040 wurden auch in anderen Personalcomputern, wie Amiga 4000 und Amiga 4000T, sowie mehrere Arbeitsplätze und spätere Versionen der Computer von NeXT verwendet.

Die 68040 waren das erste 680x0 Familienmitglied mit Floating-Point Unit (FPU) auf dem Span. Es hat so die ganze Funktionalität eingeschlossen, die vorher Außenchips, nämlich der FPU und Memory Management Unit (MMU) verlangt hat, die in den 68030 hinzugefügt wurde. Es hatte auch Instruktion und geheime Datenlager von 4 Kilobytes jeder gespalten. Es war völlig pipelined mit sechs Stufen.

Leider sind die 68040 in die preisgünstige Transistor-Grenze früh im Design geraten. Während der MMU viele Transistoren - tatsächlich nicht genommen hat, ihn auf demselben zu haben, stirbt als die Zentraleinheit, die wirklich auf Transistoren gespart ist - der FPU hat sicher getan. Die 68882 äußerlichen FPU von Motorola waren als eine Höchstleistungseinheit bekannt, und Motorola hat Integratoren nicht riskieren wollen, die die "LC" Version mit 68882 statt der gewinnbringenderen vollen "RC-"-Einheit verwenden. (Für die Information über das in einer Prozession mehrgehende Modell von Motorola mit 680x0 Reihe, sieh Motorola 68020.) Wurde der FPU in den 68040 so unfähig von IEEE transzendenten Funktionen gemacht, die sowohl durch die 68881 als auch durch 68882 unterstützt worden waren und durch den populären fractal das Erzeugen der Software der Zeit und wenig sonst verwendet wurden. Das Motorola Schwimmen des Punkts unterstützt Paket (FPSP) hat mit diesen Instruktionen in der Software unter der Unterbrechung wettgeeifert. Da das ein Ausnahme-Dressierer war, hat der schwere Gebrauch der transzendenten Funktionen strenge Leistungsstrafen verursacht.

Hitze war immer ein Problem überall 68040's Leben. Während es mehr als viermal die Leistung pro Uhr "alt, wenn veröffentlicht", 68020 und 68030 geliefert hat, sind die Kompliziertheit des Spans und Macht-Voraussetzungen aus einem großen gekommen sterben und große geheime Lager. Das hat das Schuppen des Verarbeiters betroffen, und es ist im Stande gewesen, mit einer Uhr-Rate außerordentliche 40 MHz nie zu führen. Eine 50-MHz-Variante wurde geplant, aber annulliert. Überabstoppende Anhänger haben Erfolg gemeldet, der 50 MHz mit einem 100-MHz-Oszillator statt eines 80-MHz-Teils und der dann neuartigen Technik erreicht, übergroßes Hitzebecken mit Anhängern hinzuzufügen.

Die 68040 haben dieselben Eigenschaften angeboten, wie Intel 80486, aber auf einer Uhr-für-Uhr-Basis den Span von Intel bedeutsam überbieten konnte. Jedoch sind die 80486 in der Lage gewesen, bedeutsam schneller abgestoppt zu werden, ohne darunter zu leiden, Probleme zu überhitzen. Gegen Ende 1991 weil war das höhere Ende, das Tischaufstellung von Macintosh zu den '040, Apfel gewechselt hat, unfähig, den neueren Verarbeiter in ihrer Spitze der Linie PowerBooks bis zum Anfang 1994 anzubieten. Mit PowerBooks, der auf 68030s seit mehreren Jahren wird einschränkt, haben Rezensenten von Macworld zugegeben, dass die beste Wahl für Macht-Benutzer der PC vereinbare Instrumente von Texas 80486 Notizbuch, aber nicht die Spitze der Linie PowerBook 180 war.

Versionen der 68040 wurden für spezifische Marktsegmente, einschließlich 68LC040 geschaffen, der den FPU, und 68EC040 entfernt hat, der sowohl den FPU als auch MMU entfernt hat. Motorola hatte die Variante der europäischen Gemeinschaft für den eingebetteten Gebrauch beabsichtigt, aber Verarbeiter während 68040's eingebettet Zeit hat die Macht der 68040 nicht gebraucht, so haben Varianten der europäischen Gemeinschaft der 68020 und 68030 fortgesetzt, in Designs üblich zu sein.

Motorola hat mehrere Geschwindigkeitsränge erzeugt. Die 16-mHz- und 20-MHz-Teile wurden (XC Benennung) nie qualifiziert und als prototyping Proben verwendet. 25-mHz- und 33-MHz-Ränge, die über die ganze Linie, aber ungefähr bis 2000 der 40-MHz-Rang gezeigt sind, waren nur für die "vollen" 68040. Ein geplanter 50-MHz-Rang wurde annulliert, nachdem er den Thermaldesignumschlag überschritten hat.

Für weitere Informationen über die Instruktionen und Architektur, sieh Motorola 68000.

Varianten

68EC040

68EC040 ist eine Version von Motorola 68040 Mikroprozessor, der für eingebettete Kontrolleure (EC) beabsichtigt ist. Es unterscheidet sich von den 68040, in denen es weder einen FPU noch einen MMU hat. Das macht es weniger teuer, und es zieht weniger Macht. 68EC040 wurde im Schalter-Oberaufseher-Motor von Cisco I verwendet, der das Herz von Modellen 2900, 2948G, 2980G, 4000, 4500, 5000, 5500, 6000, 6500 und 7600 ist.

68LC040

68LC040 ist eine niedrige Kostenversion von Motorola 68040 Mikroprozessor ohne FPU. Das macht es weniger teuer, und es zieht weniger Macht. Obwohl die Zentraleinheit jetzt eine Eigenschaft-Karte mehr wie Motorola 68020 einbaut, setzt es fort, 68040's geheime Lager und Rohrleitung einzuschließen, und ist so bedeutsam schneller als die 68020.

Einige Maske-Revisionen 68LC040 haben einen Programmfehler enthalten, der den Span davon abhält, richtig zu funktionieren, wenn eine Software FPU Emulator verwendet wird. Gemäß errata,http://www.freescale.com/files/microcontrollers/doc/errata/MC68040DE_D.txt jedem Span von Motorola mit einem Maske-Satz 2E71M oder enthält später den Programmfehler nicht. Diese neue Maske wurde Mitte 1995 eingeführt und hat sich 68LC040 Span dem Festordner status.http://www.freescale.com/files/shared/doc/pcn/PCNR00274.html umgewandelt

Die verwanzten Revisionen werden normalerweise in 68LC040-basierten Computern des Apple Macintosh gefunden. Chips mit dem Maske-Satz 2E23G (wie verwendet, im LC 475) sind bestätigt worden, um fehlerhaft zu sein. Die Schuld bezieht sich auf während schreibt verloren zu werden, wenn die F-Linienausnahme//gnats.netbsd.org/13078 ausgelöst http: wird, können Die 68040 nicht seinen Mikrocode auf diese Art moderner x86 Chips aktualisieren. Das bedeutet, dass die einzige Weise, Software zu verwenden, die Schwimmpunkt-Funktionalität verlangt, den Buggy 68LC040 durch eine spätere Revision oder volle 68040 ersetzen soll.

Zeichen und Verweisungen

Links

• MC68040 Produktzusammenfassungsseite
• MC68040V Der dritten Generation 32-Bit-Mikroprozessor der Niedrigen Macht (PDF)
• M68040 Mikroprozessor-Benutzerhandbuch (PDF)