El R3000 es un chipset de microprocesador RISC de 32 bits desarrollado por MIPS Computer Systems que implementó la arquitectura del conjunto de instrucciones MIPS I (ISA). Introducido en junio de 1988, fue la segunda implementación de MIPS, sucediendo al R2000 como el microprocesador insignia de MIPS. Funcionó a 20, 25 y 33.33 MHz.
El conjunto de instrucciones MIPS 1 es pequeño en comparación con los de las arquitecturas contemporáneas como x86 de Intel y 68000 de Motorola, codifica solo las operaciones más comúnmente utilizadas y admite pocos modos de direccionamiento. Combinado con su longitud de instrucción fija y solo tres tipos diferentes de formatos de instrucción, esta decodificación y procesamiento de instrucciones simplificadas. Empleó una tubería de instrucciones de 5 etapas, lo que permite la ejecución a una velocidad cercana a una instrucción por ciclo, inusual para su tiempo.
Esta generación de MIPS admite hasta cuatro coprocesadores. Además del núcleo de la CPU, el microprocesador R3000 incluye un procesador de control (CP), que contiene un búfer de traducción Lookaside y una unidad de gestión de memoria. El CP funciona como coprocesador. Además del CP, el R3000 también puede admitir un coprocesador numérico externo R3010 y otros dos coprocesadores externos.
La CPU R3000 no incluye caché L1. En su lugar, su controlador de caché en chip opera datos externos y cachés de instrucciones de hasta 256 KB cada uno. Puede acceder a ambas cachés durante el mismo ciclo de reloj.
El R3000 tuvo mucho éxito y fue utilizado por muchas compañías en sus estaciones de trabajo y servidores, incluyendo:
El R3000 también se usó como un microprocesador para dispositivos integrados. Cuando los avances en la tecnología la volvieron obsoleta para los sistemas de alto rendimiento, encontró un uso continuo en diseños de menor costo. Empresas como LSI Logic desarrollaron derivados del R3000 específicamente para sistemas integrados.
El R3000 fue un desarrollo adicional del R2000 con mejoras menores que incluyen un TLB más grande y un bus más rápido a las cachés externas. La matriz R3000 contenía 115,000 transistores y medía aproximadamente 75,000 milésimas cuadradas (48 mm²). MIPS era una compañía que no fabricaba sus propios semiconductores, por lo que el R3000 fue fabricado por socios de MIPS que incluyen Integrated Device Technology (IDT), LSI Logic, NEC Corporation, Performance Semiconductor y otros. Fue fabricado en un proceso CMOS de 1.2 µm con dos niveles de interconexión de aluminio.
Los derivados del R3000 para aplicaciones no integradas incluyen:
Los derivados del R3000 para aplicaciones integradas incluyen:
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