パワーPCe500

PowerPC e500は、 Freescale Semiconductorの32 ビット マイクロプロセッサ コアです。このコアは、古い PowerPC Book E 仕様およびPower ISA v.2.03と互換性があります。^[要出典]このコアには、デュアル イシュー、7 ステージパイプライン、 FPU (バージョン 2 以降)、32/32 KiB データおよび命令 L1キャッシュ、256、512、または 1024 KiB L2 フロントサイド キャッシュがあります。速度は 533 MHz から最大 1.5 GHz までで、コアは高度に構成可能で、補助アプリケーション処理ユニット (APU) 用のマルチコア操作インターフェイスなどの機能により組み込みアプリケーションの特定のニーズを満たすように設計されています。

e500 は、高性能なPowerQUICC III システム オン チップ(SoC)ネットワーク プロセッサに搭載されており、すべてMPC85xx という共通の命名スキームを共有しています。Freescale の新しいQorIQ は、PowerQUICC III からの進化版であり、e500 コアをベースにしています。

e500 コアには、オリジナルのe500v1、e500v2、e500mcの 3 つのバージョンがあります。

e500mc コアの 64 ビット進化版はe5500 コアと呼ばれ、2010 年に導入されました。その後のe6500 コアでは、 2012 年に マルチスレッド機能が追加されました。

• SPE (Signal Processing Engine) 拡張機能のサポート。整数レジスタ ファイルは 64 ビットの幅に拡張されます。非 SPE 命令は下位 32 ビットのみにアクセスして書き込みます。ただし、SIMD SPE 命令は 64 ビット全体から読み取りと書き込みを行います。これらの拡張機能は、文字列およびAltiVec命令と重複します。
• SPESFP (Single Precision Embedded Scalar Floating Point) のサポート。これは、e500v1 および e500v2 に欠けている従来の FPU とは異なる新しい浮動小数点ユニットです。SPESFP は整数レジスタ ファイルを使用します。IEEE754 に完全に準拠しているわけではありません。

e500v1 と比較した e500v2 の主な改善点は次のとおりです。

• 物理アドレス空間を 32 ビット (4 GiB) から 36 ビット (64 GiB) に増加します。この変更により、さまざまな周辺ユニットが 4 GiB を超える物理アドレスに移動したため、e500v2 ベースのデバイスでは、e500v1 ベースのデバイスよりも高度なボード サポート パッケージ(BSP)が使用されることが多くなります。
• 1 GiB および 4 GiB の可変ページ サイズの追加
• DPESFP (倍精度組み込みスカラー浮動小数点) サポートの追加。SPESFP をベースに構築されたこれらの命令は、64 ビット整数レジスタの両半分にアクセスします。
• MMU の第 2 レベル 4K ページ配列のサイズと結合性が 2 倍に増加 (256 エントリ 2 ウェイから 512 エントリ 4 ウェイへ)
• 未処理データ キャッシュ ミスの最大数を 3 から 5 に増加
• サイクル粒度のタイムスタンプ用の代替タイムベースの追加

Freescale は、 2008 年 6 月にQorIQチップ ファミリ にe500mc を導入しました。e500mc には次の機能があります。

• 組み込みプラットフォーム用のハイパーバイザーおよび仮想化機能を備えたPower ISA v.2.06 。
• 「クラシック」浮動小数点ユニットが復活しました。
• SPE、SPESFP、DPESFP はすべて削除され、整数レジスタ ファイルは 32 ビットに戻ります。
• 1 つのチップ上で 2 個から 32 個を超えるコア (必ずしも同じタイプのコアである必要はありません) をサポートします。
• コアとデータパス アクセラレータを接続するためのCoreNet通信ファブリックをサポートします。
• e500mc コアには専用の L2 キャッシュがありますが、通常は L3 キャッシュ、メモリ コントローラー、アプリケーション固有のアクセラレーション コア、I/O などの他の機能を共有します。

すべてのPowerQUICC 85xx デバイスは e500v1 または e500v2 コアに基づいており、そのほとんどは後者に基づいています。

2008 年 6 月、Freescale はe500 コア ファミリをベースにしたマイクロプロセッサである QorIQブランドを発表しました。

フリーおよびオープンソースソフトウェアでは、e500/MPC85xxファミリー（SPEのないe500mcを除く）は一般に「PPC SPE」（powerpcspe）と呼ばれ、EABIは「eabispe」として知られています。GCC （バージョン9以前）とLLVM ^[1]の両方がこのプラットフォームへのコンパイルをサポートしており、QEMUはエミュレーションを提供しています。Debianはe500v2の非公式ポートを提供しました。^[2]

• パワーQUICC
• QorIQ
• パワーPC e200
• パワーPC e5500

• Freescale の PowerQUICC ページ
• Freescale の PowerPC e500 コア ファミリ リファレンス マニュアル