อุปกรณ์ผลกระทบควอนตัม
 | |
| เดิมที | บริษัท ควอนตัม เอฟเฟ็กต์ ดีไซน์ จำกัด |
|---|---|
| พิมพ์ | ส่วนตัว |
| อุตสาหกรรม | เซมิคอนดักเตอร์ |
| ก่อตั้ง | 1991 ( 1991 )ในเมืองปาโลอัลโต แคลิฟอร์เนีย |
| ผู้ก่อตั้ง |
|
| เลิกกิจการแล้ว | ตุลาคม พ.ศ. 2543 ( 2000-10 ) |
| โชคชะตา | ถูกซื้อกิจการโดยPMC-Sierra |
| สินค้า | ไมโครโปรเซสเซอร์ |
บริษัท Quantum Effect Devices, Inc. ( QED ) เป็น บริษัทออกแบบ ไมโครโปรเซสเซอร์ที่ก่อตั้งขึ้นในปี 1991 ในชื่อQuantum Effect Designโดยมีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่เมืองพาโลอัลโต รัฐแคลิฟอร์เนีย
ประวัติศาสตร์
ผู้ก่อตั้งทั้งสามคน ได้แก่ ทอม ริออร์แดน เอิร์ล คิลเลียน และเรย์ คูนิตา ต่างเป็นผู้จัดการอาวุโสของบริษัท MIPS Computer Systems Inc.พวกเขาลาออกจาก MIPS ในช่วงเวลาที่บริษัทกำลังประสบปัญหาในการขายระบบคอมพิวเตอร์สำเร็จรูป ( MIPS Magnum ) แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่การสร้างชิปไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งเป็นภารกิจดั้งเดิมของ MIPS ไม่นานหลังจากนั้นSGIก็เข้าซื้อกิจการ MIPS โดย IDTเป็นผู้ให้ทุนและลูกค้ารายใหญ่สำหรับการออกแบบ QED ในช่วงเริ่มต้น
ธุรกิจ
แผนผลิตภัณฑ์ดั้งเดิมของ QED คือการสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ MIPS สำหรับคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป นี่เป็นช่วงที่Microsoftกำลังริเริ่มโครงการACEเพื่อสนับสนุน สถาปัตยกรรม RISC หลายแบบ สำหรับระบบปฏิบัติการWindows NT ใหม่ บริษัทผู้ผลิตระบบอย่าง DeskStation Technologyและบริษัทผู้ผลิตบอร์ดอย่างShaBLAMM! Computerต่างก็สร้างผลิตภัณฑ์โดยหวังว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ที่ใช้สถาปัตยกรรม RISC จะกลายเป็นกระแสหลัก แม้ว่าตลาดนั้นจะไม่เกิดขึ้นจริง แต่ผลิตภัณฑ์แรกคือ ไมโครโปรเซสเซอร์ R4600 "Orion" ก็ประสบความสำเร็จในตลาดฝังตัวหลายแห่ง เช่น เราเตอร์เครือข่ายและเกมอาร์เคด โครงการต่อมาได้รับการออกแบบสำหรับบริษัทต่างๆ เช่นToshibaและIDT ( R4700 ), IDT & NKK ( R4650 ), SGIและNEC ( R5000 )
PowerPC 603q เป็น ไมโครโปรเซสเซอร์ PowerPCที่ออกแบบมาสำหรับMotorolaโดยมีจุดประสงค์เพื่อ ใช้ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและเครื่องเล่นเกมของ Apple Computerแต่เนื่องจากทั้งสองแบบนี้ไม่ได้รับการผลิตออกสู่ตลาด ดังนั้น PowerPC 603q จึงไม่เคยเข้าสู่สายการผลิตอย่างเต็มรูปแบบ
หลายปีต่อมา เพื่อเพิ่มรายได้จากผลิตภัณฑ์ บริษัทได้เปลี่ยนตัวเองเป็นบริษัทจำหน่ายผลิตภัณฑ์ไมโครโปรเซสเซอร์ MIPS ของตนเอง ในเวลานั้น บริษัทได้เปลี่ยนชื่อเป็น Quantum Effect Devices หลังจากประสบความสำเร็จในการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ เช่นRM5200และ RM7000 ภายใต้แบรนด์ "RISCMark" ของตนเอง บริษัทได้เข้าจดทะเบียนในตลาดหลักทรัพย์เมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2543 ราคาหุ้นเริ่มต้นที่ 16 ดอลลาร์พุ่งขึ้นเป็น 56.50 ดอลลาร์ในวันแรกของการซื้อขาย[ 1 ]บริษัทถูกซื้อกิจการโดยPMC-Sierraในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2543 ในเวลานั้น Quantum Effect Devices มีมูลค่าจากการแลกเปลี่ยนหุ้นอยู่ที่ 2.3 พันล้านดอลลาร์ตามการประมาณการหนึ่ง[ 2 ]บริษัทกลายเป็นแผนกผลิตภัณฑ์ไมโครโปรเซสเซอร์ของ PMC การซื้อกิจการดำเนินการโดยการแลกเปลี่ยนหุ้นและมีมูลค่า 2.3 พันล้านดอลลาร์ ทีมงานได้พัฒนาสายผลิตภัณฑ์ RM9x00 เสร็จสมบูรณ์ในขณะที่อยู่ที่ PMC แต่สายผลิตภัณฑ์นั้นไม่ประสบความสำเร็จในตลาด พนักงานส่วนใหญ่ในทีมพัฒนาแกนประมวลผลไมโครโปรเซสเซอร์ที่มาจาก QED ถูกเลิกจ้างโดย PMC-Sierra ในเดือนมิถุนายน 2548 และส่วนสุดท้ายถูกเลิกจ้างในเดือนมกราคม 2549
ชื่อบริษัทนี้ได้รับการตั้งขึ้นโดยทอม ริออร์แดน เขาเชื่อว่าบริษัทจะอยู่รอดไปจนถึงยุคที่มิติทางเรขาคณิตของสารกึ่งตัวนำมีขนาดเล็กมากจนปรากฏการณ์ควอนตัมจะเข้ามามีบทบาทเหนือพฤติกรรมของวงจร
อุปกรณ์
ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกของ QED คือ R4600 ผู้ก่อตั้ง QED ซึ่งเคยมีส่วนร่วมกับR4000 มาก่อน รู้สึกว่าอุปกรณ์ขนาดใหญ่นั้นซับซ้อนเกินไป และการออกแบบที่เรียบง่ายกว่าจะให้ประสิทธิภาพต่อราคาที่ดีกว่า ด้วยเหตุนี้ R4600 จึงเป็นการนำเอาไปป์ไลน์ RISC แบบคลาสสิก 5 ขั้นตอนมาสร้างใหม่ โดยใช้ แคชขนาดใหญ่ (สำหรับยุคนั้น) อุปกรณ์ขนาดเล็กและราคาประหยัดนี้เป็นหนึ่งในไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในตลาดอยู่ช่วงหนึ่ง แม้ว่าตลาดเป้าหมายเริ่มต้นของคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป MIPS จะไม่เกิดขึ้นจริง แต่อุปกรณ์นี้ก็ประสบความสำเร็จในหลายตลาด มันเป็นโปรเซสเซอร์ RISC ตัวแรกที่ใช้ในเราเตอร์เครือข่ายของ Cisco Systems และถูกใช้ในเกมอาร์เคดของAtari /Midway หลายเกม เช่น เกม Killer Instinct สองภาคแรก R4600 ได้รับอนุญาตจากIDTและToshibaซึ่งเป็นผู้ผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์ดังกล่าว
ชิป R4700 ถูกออกแบบมาสำหรับSGI ซึ่งต้องการประสิทธิภาพการคำนวณ เลขทศนิยมที่สูงขึ้นเล็กน้อยR4700 ปรับปรุงอัตราการทำซ้ำของคำสั่งคูณเลขทศนิยม อุปกรณ์นี้ถูกใช้ใน เวิร์กสเตชันระดับล่าง ของ SGI ชื่อ Indy R4700 ได้รับอนุญาตให้ผลิตโดย IDT และ Toshiba ซึ่งเป็นผู้ผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์ดังกล่าว
ชิป R4650 ได้รับการว่าจ้างจากNKKซึ่งต้องการชิปที่มีราคาถูกกว่าสำหรับ เครื่องเล่น เกมคอนโซล R4650 มีพื้นที่บนชิปเล็กลงโดยการลดแคชลงครึ่งหนึ่ง และใช้เฉพาะการคำนวณเลขทศลอยแบบความแม่นยำเดี่ยว เท่านั้น อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์ QED ตัวแรกที่ใช้คำสั่ง คูณและสะสมซึ่งทำให้ฟังก์ชันซอฟต์แวร์ต่างๆ เช่นซอฟต์โมเด็ม ทำงานได้ อุปกรณ์นี้ถูกใช้ใน อุปกรณ์ Microsoft WebTV รุ่นแรก R4650 ได้รับการอนุญาตให้ใช้โดย IDT และ NKK ซึ่งเป็นผู้ผลิตและจำหน่ายอุปกรณ์ ส่วน R4640 เป็นชิปตัวเดียวกัน แต่จำกัดบัสระบบไว้ที่ 32 บิตแทนที่จะเป็น 64 บิต
R5000 ได้รับการว่าจ้างจาก SGI อุปกรณ์นี้เพิ่มขนาดแคชคำสั่งและข้อมูลเป็นสองเท่าเป็น 32 KB มันได้นำเอาหน่วยประมวลผลจุดลอยตัวประสิทธิภาพสูงแบบไปป์ไลน์เต็มรูปแบบมาใช้ ซึ่งมีความสามารถในการคูณและสะสมค่า และมีตัวหาร SRT อุปกรณ์นี้มีการใช้งาน การออกคำสั่งแบบ ซูเปอร์สเกลาร์ อย่างจำกัด โดยสามารถออกคำสั่งจำนวนเต็มหนึ่งคำสั่งและคำสั่งจุดลอยตัวหนึ่งคำสั่งได้ในหนึ่งรอบการทำงาน อุปกรณ์นี้ถูกใช้ใน เวิร์กสเตชันระดับล่าง SGI O2และSGI Indy การออกแบบนี้เป็นกรรมสิทธิ์ของ SGI ซึ่งได้ให้สิทธิ์การใช้งานแก่ IDT และNECและในที่สุดก็แก่ Toshiba
ชิปPowerPC 603qได้รับการว่าจ้างจากMotorolaโดยมีกลุ่มเป้าหมายคือ ลูกค้ากลุ่มราคาประหยัดของ Apple Computerซึ่งรวมถึงคอมพิวเตอร์สำหรับนักเรียนและเกมคอนโซลชื่อPippenโดยพื้นฐานแล้ว 603q คือการปรับปรุงไปป์ไลน์ของ R4600 ให้เข้ากับชุดคำสั่งPowerPC เนื่องจาก PowerPC 603เป็นชิปที่ประหยัดพลังงานที่สุดจากกลุ่ม AIM ในขณะนั้น ชื่อของอุปกรณ์นี้จึงถูกเลือกเพื่อสะท้อนถึงคุณลักษณะด้านต้นทุนต่ำและการใช้พลังงานต่ำ เมื่อโครงการของ Apple ถูกยกเลิก Motorola ก็หยุดการพัฒนา 603q แม้ว่า QED จะได้รับตัวอย่างซิลิคอนชุดแรกและใช้งานได้แล้วก็ตาม
ซีรี่ส์ RM52XX เป็นผลิตภัณฑ์กลุ่มแรกที่ QED จำหน่ายโดยตรง รุ่นแรกในซีรี่ส์นี้เป็นรุ่นลดต้นทุนของ R5000 โดยมีแคชขนาดเล็กกว่าและรูปแบบการเชื่อมต่อขาที่แตกต่างออกไป อุปกรณ์ RM52X0 รุ่นแรกมีแคชเพียง 16 KB ในขณะที่อุปกรณ์ RM52X1 รุ่นหลังมีแคช 32 KB อุปกรณ์ RM523X มีบัสระบบ 32 บิต ในขณะที่ RM526X มีบัสระบบ 64 บิต ผลิตภัณฑ์นี้ประสบความสำเร็จอย่างมากในตลาดเครื่องพิมพ์เลเซอร์ โดยได้รับลูกค้าจำนวนมากจากบริษัทผู้ผลิตเครื่องพิมพ์ เช่น Hewlett - Packard , Lexmark , RicohและSamsung
ซีรี่ส์ RM70XX เป็นผลิตภัณฑ์รุ่นที่สองที่ QED จำหน่ายโดยตรง โดยมีการนำแคชระดับ 2 ขนาดใหญ่ 256 KB มาใช้กับชิป RM7000 เป็นหนึ่งในไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นแรกๆ ที่ทำเช่นนั้น โดยเฉพาะในกลุ่มตลาดไมโครโปรเซสเซอร์แบบฝังตัว นอกจากนี้ยังมีการใช้การประมวลผลคำสั่งแบบสมมาตรซูเปอร์สเกลาร์ด้วยหน่วยประมวลผลจำนวนเต็มสองหน่วย อุปกรณ์ RM7061 เป็นรุ่นอัพเกรดที่เข้ากันได้กับขาของซีรี่ส์ RM526X ผลิตภัณฑ์ซีรี่ส์นี้ประสบความสำเร็จอย่างมากต่อเนื่องจากผลิตภัณฑ์ RM52XX
ตระกูล RM9x00 เป็นSOC รุ่นแรก ที่ QED พัฒนาขึ้น แกนประมวลผลไมโครโปรเซสเซอร์ Apollo ที่เป็นส่วนหนึ่งของ RM9x00 ได้รับ การขยาย ไปป์ไลน์เป็น 7 สเตจ เพื่อให้สามารถทำงานที่ความถี่สูงขึ้น มีการเพิ่ม การคาดการณ์การแตกแขนงแบบไดนามิกเพื่อลดความหน่วงของการแตกแขนงที่ยาวนาน ภายใน RM9x00 มีการใช้แกน Apollo สองแกนเพื่อสร้างอุปกรณ์แบบดูอัลคอร์ แกนประมวลผลเหล่านี้สามารถทำงานได้ที่ความถี่เป้าหมาย 1 GHzระบบเชื่อมต่อ SOC เป็นการออกแบบภายในของบริษัทเอง โดยมีที่เก็บข้อมูลส่วนกลางสำหรับธุรกรรมที่ไหลผ่าน SOC อุปกรณ์ต่อพ่วงประกอบด้วยตัวควบคุมหน่วยความจำ DDR , ตัวควบคุมบัส SysAD, ตัวควบคุมบัสบูต, ตัวควบคุม DMAและ ตัวควบคุม Hypertransportอุปกรณ์รุ่นที่สองได้เพิ่ม ตัวควบคุม Gigabit Ethernet , ตัวควบคุม PCIและความสอดคล้องของแคช ผลิตภัณฑ์ตระกูลนี้ไม่ประสบความสำเร็จเนื่องจากออกสู่ตลาดช้า บริษัทมีความระมัดระวังทางการเงินในช่วงก่อนและหลังการเสนอขายหุ้นต่อสาธารณะครั้งแรก และไม่ได้จัดหาบุคลากรอย่างเต็มที่สำหรับโครงการ SOC หนึ่งในเหตุผลที่ขายบริษัทให้กับ PMC-Sierra ก็คือเพื่อนำเงินมาลงทุนในโครงการ SOC เหล่านี้ ในขณะนั้น คู่แข่งอย่าง SiByte ก็ได้เข้ามาในตลาดด้วยอุปกรณ์ที่เทียบเท่ากันแล้ว
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- อุปกรณ์/การออกแบบปรากฏการณ์ควอนตัมที่ chipdb.org เก็บถาวรเมื่อ 2008-05-03 ที่Wayback Machine