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XScaleは、当初IntelがARM v5命令セットを実装して設計した中央処理装置用のマイクロアーキテクチャです。XScaleは、IXP、IXC、IOP、PXA、CE（詳細は後述）など、いくつかの異なるファミリーで構成されており、後期のモデルの中にはシステムオンチップ（SoC）として設計されたものもあります。Intelは2006年6月にPXAファミリーをMarvell Technology Groupに売却しました。 [ 1 ] Marvellはその後、 ArmのCortexなど、他のマイクロアーキテクチャを持つプロセッサを含むようにブランドを拡張しました。
XScaleアーキテクチャは、浮動小数点命令を除いたARMv5TE ISAに基づいています。XScaleは、7段の整数演算と8段のメモリ演算によるスーパーパイプラインマイクロアーキテクチャを採用しています。これは、インテルがDECのデジタルセミコンダクター部門から買収した、インテルStrongARMマイクロプロセッサおよびマイクロコントローラシリーズの後継製品です。インテルは、旧式のRISCプロセッサであるi860とi960の不振なラインナップを置き換えるためにStrongARMを使用しました。
XScaleの全世代は、0.18 μmまたは0.13 μm（IXP43x部品と同様）プロセスで製造された32ビットARMv5TEプロセッサであり、32 KBのデータキャッシュと32 KBの命令キャッシュを備えています。第1世代および第2世代のXScaleマルチコアプロセッサには、2 KBのミニデータキャッシュも搭載されています（「頻繁に変化するデータストリームに対するDキャッシュの「スラッシング」を回避するため」とされています[ 2 ]）。第3世代のXScaleをベースとした製品は、最大512 KBの統合L2キャッシュを備えています[ 3 ] 。
XScaleコアは、インテルとマーベルが製造する多くのマイクロコントローラファミリーで使用されています。
また、スタンドアロン型のプロセッサとして、80200と80219（主にPCIアプリケーション向け）も存在する。
PXAシステムオンチップ（SoC）製品はテキサス州オースティンで設計されました。この製品ラインのコードネームは、主にIntel XScaleコアおよびモバイルフォンSoCマーケティングチームが頻繁に訪れる鹿狩りのリース地の近くにあるテキサス州の小さな町です。PXAシステムオンチップ製品は、2000年から2006年にかけてスマートフォンやPDA（ Windows Mobile、Symbian OS、Palm OS搭載）で人気を博しました。 [ 4 ]
PXA16xは、Marvellが設計したプロセッサで、以前のIntel設計のPXA SoCコンポーネントと、wdc XscaleやARM設計ではなく、 MarvellのSheevaファミリーに属するMohawkまたはPJ1と呼ばれる新しいARMv5TE CPUコアを組み合わせています。このCPUコアは、 Marvellの組み込みKirkwood製品ラインで使用されているFeroceonコアをベースに、XScale IWMMXとの命令レベル互換性を実現するために拡張されています。
PXA210は、モバイルフォン向けアプリケーションをターゲットとしたインテルのエントリーレベルのXScaleプロセッサです。2002年2月にPXA250と同時にリリースされ、クロック周波数は133MHz と 200MHzの2種類が用意されています。
PXA25xファミリー（コードネーム：Cotulla ）は、 PXA250とPXA255で構成されています。PXA250は、IntelのXScaleプロセッサの第1世代です。クロック速度は200MHz 、300MHz 、400MHzの3種類から選択できました。2002年2月に発売されました。2003年3月、PXA250のリビジョンC0はPXA255に名称変更されました。主な違いは、データ転送速度を高速化するための内部バス速度の2倍化（100MHzから200MHz ）、消費電力を低減するためのコア電圧の低下（400MHzでわずか1.3V ）、およびデータキャッシュのライトバック機能です。ライトバック機能がないことが、PXA250のパフォーマンスを著しく低下させていました。
Intel XScaleコア機能 ：
PXA26xファミリー（コードネーム：Dalhart）は、PXA260とPXA261～PXA263で構成されています。PXA260は、PXA25xと同じクロック周波数で動作するスタンドアロンプロセッサですが、PXA25xのPBGAパッケージよりも約53%小さいTPBGAパッケージを採用しています。PXA261～PXA263はPXA260と同じですが、同じパッケージ内にプロセッサの上にIntel StrataFlash メモリが搭載されています。PXA261には16MBの16ビットメモリ、 PXA262には32MBの16ビットメモリ、 PXA263には32MBの32ビットメモリが搭載されています。PXA26xファミリーは2003年3月にリリースされました。
PXA27xファミリー（コードネーム：Bulverde）は、PXA270およびPXA271～PXA272プロセッサで構成されています。この改訂は、XScaleファミリープロセッサの大幅なアップデートです。PXA270は、312MHz 、416MHz 、520MHz 、624MHzの4つの異なるクロック速度で動作し 、パッケージ化されたメモリを持たないスタンドアロンプロセッサです。PXA271は、13MHz、104MHz、208MHz、 または416MHzで動作し 、同じパッケージ内に32MB の16ビット積層型StrataFlashメモリと32MBの16ビットSDRAMを搭載しています。PXA272は、312MHz 、416MHz 、または520MHz で動作し、64MBの32ビット積層型StrataFlashメモリを搭載しています。
インテルはPXA27xファミリーに以下のような多くの新技術を追加しました。
PXA27xファミリーは2004年4月に発売されました。インテルはPXA27xファミリーと同時に、組み込みグラフィックスコプロセッサである2700G（コードネーム：Marathon）も発売しました。
2005年8月、インテルはBulverdeの後継機となるMonahansというコードネームを発表した。
PDAの画面で高解像度エンコードされたビデオを再生する能力を実演したこの新しいプロセッサは、1.25GHzで動作することが示された が、インテルは、パフォーマンスの向上はわずか25%に過ぎないと述べた（624MHzのPXA270プロセッサは800MIPS 、 1.25GHzのMonahansは1000MIPS ）。
2700Gグラフィックスプロセッサの後継機種として発表されたコードネーム「Stanwood」は、後に開発中止となった。Stanwoodのsd機能はMonahansに統合されている。より高度なグラフィックス機能が必要な場合は、IntelはNvidia GoForceチップファミリーなどのサードパーティ製チップを推奨している。
2006年11月、マーベルセミコンダクターは、モナハンズファミリーをマーベルPXA320、PXA300、PXA310として正式に発表しました。 [ 9 ] PXA320は現在大量出荷されており、最大806MHzまで拡張可能です 。PXA300とPXA310は「最大624MHzまで拡張可能 」な性能を提供し、PXA320とソフトウェア互換性があります。
コードネーム「マニトバ」と呼ばれるIntel PXA800Fは、GSMおよびGPRS対応の携帯電話向けにIntelが2003年に発表したSoCです。このチップは、PDAなどで使用されていたXScaleプロセッサコアを中心に構築されており、クロック周波数は312MHz 、製造プロセスは0.13μm、 統合フラッシュメモリは4MB、デジタル信号プロセッサを搭載しています。[ 10 ]
インテル開発者フォーラムでは、このチップを搭載したプロトタイプボードがデモされました。[ 11 ]インテルは、ノキア、モトローラ、サムスン、シーメンス、ソニーエリクソンなどの大手携帯電話メーカーと、マニトバを自社の携帯電話に組み込むことについて協議中であると述べています。[ 12 ]
2005年に発売されたO2 XMは、マニトバチップの使用が文書で確認されている唯一の携帯電話だった。[ 13 ]インテルの幹部は、この電話に使用されているチップのバージョンは、最初のものよりも安価になるように改良されたと述べている。[ 14 ]
コードネームHermonの PXA90x は、 3Gをサポートする Manitoba の後継機です。PXA90x は 130 nm プロセスを使用して製造されています。[ 15 ]この SoC は、Marvell が Intel の XScale 事業を買収した後も、引き続き Marvell によって販売されました。[ 16 ] [ 17 ]
PXA930 および PXA935 プロセッサ シリーズは、Marvell が開発した Sheeva マイクロ アーキテクチャを使用して再び構築されましたが、ARMv7 命令セットとの互換性にアップグレードされています。[ 18 ]このコアは、Tavor というコードネームのトライ コア アーキテクチャです。 [ 19 ]トライ コアとは、ARMv5TE、ARMv6、および ARMv7 命令セットをサポートすることを意味します。[ 19 ] [ 20 ]この新しいアーキテクチャは、古い Xscale アーキテクチャからの大きな飛躍でした。PXA930 は 65 nm テクノロジーを使用していますが[ 21 ]、PXA935 は 45 nm プロセスを使用して構築されています。[ 20 ]
PXA930はBlackBerry Bold 9700で使用されています。
PXA940は、2010年にリリースされたシングルARMv7コアCPUで、クロック周波数は624～1000MHzです。DDR2メモリをサポートし、45nmプロセスで製造されています。[ 22 ] ARM Cortex-A8に準拠していることが知られています。[ 23 ] BlackBerry Torch 9800で使用されています。[ 24 ] [ 25 ]
XScaleとSheevaに続き、PXA98xは3番目のCPUコア設計を採用しており、今回はARMから直接ライセンス供与されたデュアルコアCortex A9アプリケーションプロセッサ[ 26 ]の形をしており、 Samsung Galaxy Tab 3 7.0などのデバイスで使用されています[ 27 ]。
IXC1100プロセッサは、266MHz、400MHz、533MHzのクロック速度 、133MHz のバス、 32KBの命令キャッシュ、32KB のデータキャッシュ、および2KBのミニデータキャッシュを備えています。また、 533MHz動作時で2.4W という低消費電力設計となっています。このチップは35mm PBGAパッケージで提供されます。
IOPプロセッサシリーズは、コンピュータやストレージデバイスがデータを転送し、デバイスのメインCPUからI/O機能をオフロードすることでパフォーマンスを向上させるように設計されています。IOP3XXプロセッサはXScaleアーキテクチャに基づいており、旧型の80219 sdおよびi960ファミリーのチップを置き換えるように設計されています。現在、IOP303、IOP310、IOP315、IOP321、IOP331、IOP332、IOP333、IOP341、IOP342、IOP348の10種類のIOPプロセッサが利用可能です。クロック速度は100MHzから 1.2GHzまでです 。プロセッサは、PCIバスの種類、PCIバスの速度、メモリの種類、最大メモリ容量、プロセッサコア数も異なります。
インテルのIXPネットワークプロセッサシリーズの第2世代ではXScaleコアが使用されていますが、第1世代ではStrongARMコアが使用されていました。IXPネットワークプロセッサファミリーは、中小規模オフィスネットワークアプリケーション向けのソリューションであるIXP4XXから、OC-192ラインレートまで対応可能な高性能ネットワークプロセッサであるIXP2850まで幅広く展開しています。IXP4XXデバイスでは、XScaleコアは制御プレーンプロセッサとデータプレーンプロセッサの両方として使用され、システム制御とデータ処理の両方を提供します。IXP2XXXデバイスにおけるXScaleの役割は通常、制御プレーン機能のみを提供することであり、データ処理はマイクロエンジンによって実行されます。このような制御プレーンタスクの例としては、ルーティングテーブルの更新、マイクロエンジンの制御、メモリ管理などがあります。
2007年4月、インテルは家電市場をターゲットとしたXScaleベースのプロセッサ、Intel CE 2110（コードネームOlo River）を発表した。[ 28 ]
XScaleマイクロプロセッサは、 RIMのBlackBerryハンドヘルド、Dell AximシリーズのPocket PC、PalmのZire、Treo、Tungstenハンドヘルドシリーズのほとんど、 Sharp Zaurusの後期バージョン、Motorola A780、Acer n50、Compaq iPaq 3900シリーズ、その他のPDAで使用されました。RISC OSを実行するIyonix PCデスクトップコンピュータや、Linuxを実行するNSLU2（Slug）のCPUでもありました。XScaleは、 Creative ZenポータブルメディアプレーヤーやAmazon Kindle電子書籍リーダーなどのPVP（ポータブルビデオプレーヤー）、PMC（ポータブルメディアセンター）などのデバイスや、産業用組み込みシステムでも使用されています。
市場のもう一方の端では、XScale IOP33xストレージI/Oプロセッサは、一部のIntel Xeonベースのサーバープラットフォームで使用されています。
2006年6月27日、インテルのXScale PXAモバイルプロセッサ資産の売却が発表された。インテルは、XScale PXA事業をマーベル・テクノロジー・グループに現金約6億ドルと未公表の負債の引き受けで売却することに合意した。この動きは、インテルが中核事業であるx86およびサーバー事業にリソースを集中させることを目的としていた。マーベルはARMの完全なアーキテクチャライセンスを保有しており、プロセッサコアのライセンス供与だけでなく、ARM命令セットを実装するチップを設計することができる。[ 29 ]
買収は2006年11月9日に完了した。インテルはマーベルが他の製造施設を確保するまでXScaleプロセッサの製造を継続し、IXPおよびIOPプロセッサは買収対象に含まれていなかったため、引き続き製造および販売する予定であった。[ 30 ]
Intel の XScale の取り組みは、 1998 年にDigital Equipment CorporationからStrongARM部門を買収したことから始まった。[ 31 ] Intel は XScale の売却後も ARM ライセンスを保持しており、[ 31 ]このライセンスはアーキテクチャ レベルのものである。[ 32 ]
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