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Transmeta Crusoe は、Transmetaによって開発され、2000 年に導入されたx86互換マイクロプロセッサファミリです。
Crusoe は、命令セット アーキテクチャをハードウェアに実装したり、専用のハードウェアで変換したりする代わりに、コード モーフィング ソフトウェア(CMS)と呼ばれるソフトウェア抽象化レイヤー、つまり仮想マシンを実行します。CMS は、プログラムから受信したマシン コード命令をマイクロプロセッサのネイティブ命令に変換します。このようにして、Crusoe は他の命令セット アーキテクチャ(ISA)をエミュレートできます。これを使用して、マイクロプロセッサは Intel x86 命令セットをエミュレートできます。
デザイン
Crusoe は、x86 互換性を実現する方法で有名です。命令セット アーキテクチャをハードウェアに実装したり、専用のハードウェアで変換したりする代わりに、Crusoe はコード モーフィング ソフトウェア(CMS)と呼ばれるソフトウェア抽象化レイヤー、つまり仮想マシンを実行します。CMS は、プログラムから受信したマシン コード命令をマイクロプロセッサのネイティブ命令に変換します。このようにして、Crusoe は他の命令セット アーキテクチャ(ISA)をエミュレートできます。これは、マイクロプロセッサが Intel x86 命令セットをエミュレートできるようにするために使用されます。理論上は、CMS を変更して他の ISA をエミュレートすることは可能です。Transmeta は、バイトコードをネイティブ命令セットの命令に変換することにより、Crusoe がJava バイトコードを実行することを実証しました。x86 命令ストリームとハードウェアの間に抽象化レイヤーを追加すると、CMS を変更するだけで、互換性を損なうことなくハードウェア アーキテクチャを変更できます。たとえば、第 2 世代の Transmeta 設計であるTransmeta Efficeon には、Crusoe の 128 ビット コアに対して 256 ビット幅のVLIWコアがあります。Efficeon は SSE 命令もサポートしています。
Crusoe は、 Transmeta が分子と呼ぶ命令の束を実行するVLIWマイクロプロセッサです。各分子には、アトムと呼ばれる複数の命令が含まれています。コード モーフィング ソフトウェアは、x86 命令をネイティブ命令に変換します。ネイティブ命令は 32 ビット長です。一連の条件を満たす命令は同時に実行でき、結合されてそれぞれ2 個または 4 個のアトムを含む 64 ビットまたは 128 ビットの分子を形成します。分子を埋めるのに十分な命令がない場合、ソフトウェアは空きスロットを埋めるためにNOP をパディングとして挿入します。これはすべての VLIW アーキテクチャで必須であり、非効率的であると批判されているため、2 つの異なる長さの分子があります。
Crusoe は、従来ハードウェアで実装されていた機能の一部 (命令の並べ替えなど) をソフトウェアで実行し、トランジスタ数を減らしてハードウェアを簡素化しました。ハードウェアが比較的シンプルなため、Crusoe は同じ周波数で動作する他の x86 互換マイクロプロセッサよりも消費電力が少なく (したがって発熱も少なく) なっています。700 MHz の Crusoe は、500 MHz Pentium III x86 プロセッサの速度で x86 プログラムを実行しましたが、[1] Crusoe プロセッサは対応する Intel プロセッサよりも小型で安価でした。[1]
Crusoe は当初、組み込みアプリケーション用の TM3120 (後に TM3200 と呼ばれる) と低電力パーソナルコンピューティング用の TM5400 の 2 つの形式で提供されていました。[2]どちらも同じアーキテクチャに基づいていますが、クロック周波数と周辺機器のサポートが異なります。TM3120/TM3200 は、220 nm プロセスを使用して、333 (TM3120 のみ)、366、および 400 MHz の速度で製造されました。[3] [4] [5] 96k L1 キャッシュ (64 KB 命令と 32 KB データ) があり、L2 キャッシュはありません。TM3120/TM3200 には、統合SDRAM メモリ コントローラとPCIインターフェイスがあります。大きさは 77 mm 2で、1.5 V 電源を使用し、消費電力は 1.5 W 未満です (通常)。[3] [4] [5] TM5400は、128KのL1キャッシュ（32KBのデータキャッシュを追加）が含まれていること、DDRメモリサポート、256KBの統合L2キャッシュ、およびより小さな180nmプロセスを使用して製造されたLongRun電力削減テクノロジが含まれている点で、TM3120/TM3200と異なります。[3] [6]寸法は73mm 2で、1.10V（f = 25%）および1.6V（f = 100%）の電源を使用し、通常0.5～1.5W、最大6Wを消費します。[3] [6]その後、TM5400の2倍のL2キャッシュ（512KB対256KB）を備えたハイエンド製品としてTM5600が導入されました。[6] [7] [8] TM5400とTM5600はどちらも500～700MHzのクロック周波数で動作した。[9]
TM5500/TM5800は、TM5400/5600のダイシュリンクバージョンで、TSMC 130 nmプロセスで製造され、クロック周波数は667-1000MHzです。[10] [11] [12] 10年間の連続使用が定格の組み込みバージョンは、クロック周波数667-993MHzでそれぞれCrusoe SE（Special Embeddedの略）TM55E/TM58Eとして販売されました。[13]
TM5700/TM5900では、統合メモリコントローラのSDRAMサポートが削除され、以前使用されていたセラミック479 BGAパッケージではなく、54%小型の399ピンFC-OBGAパッケージで提供されるようになりました。[9] [12] [14]クロック速度は667MHzから1000MHzの間で同じままです。[15]
生産
Transmeta はファブレス半導体企業であり、自社設計を製造する設備を持っていませんでした。代わりに、両方のプロセッサはInternational Business Machines (IBM)の半導体部門であるIBM Microelectronicsによって製造されました。IBM は、5 レベルの銅配線を備えた 0.18 μm CMOS プロセスで Crusoe を製造しました。
ソフトウェアの制限
CrusoeプロセッサはMMXをサポートしていますが、SSEはサポートしていません。[16] 2022年現在、WindowsとLinux上のほとんどのブラウザ、およびその他のプログラムはSSEまたはSSE2のサポートを必要とします。[17]そのため、そのソフトウェアはCrusoeプラットフォームでは動作しなくなります。たとえば、Firefoxは2017年にSSE2のないシステムのサポートを廃止しましたが、 [18] K-MeleonはWindows XPでSSEなしでも動作できました。EfficeonプロセッサはSSEとSSE2のサポートを追加しました。[19]
製品
- ブルーコートシステムプロキシ SG210-25 (800 MHz TM5800)
- カシオカシオペア フィバ MPC-205/206E
- カシオ MPC-701 ペンタブレット PC
- コンパック TC1000
- Compaq T5300、T5500、T5510、T5515、T5700、T5710 シン クライアント
- ダイアログ フライブック A33i/V33i
- ECS EZタブレット EZ30
- ECS アイバディ A907
- ECS A530 (ODM、IRu Stilo 1514 および PCChips A530 として販売)
- フライブック
- 富士通 FMV-BIBLO LOOX s5/53w、t5/53w、t5/53
- 富士通/シーメンス Futro S300 (800 MHz TM5800)
- 富士通LifeBook P1032、P1100、P1120、P2040、[20] P2110、P2120
- ゲートウェイタッチパッド
- HP Compaq t5300 シンクライアント（TM5600 533 MHz搭載）[21]
- HP Compaq t5500 シンクライアント (TM5800 733 MHz 搭載)
- HP Compaq t5700 シンクライアント（TM5800 733 MHzまたは1 GHz搭載）[22]
- NEC LaVie MX
- MSI PenNote3100 (TM5800、1GHz)
- NEC パワーメイトエコ
- NEC Versaデイライト/ウルトラライト
- OQO モデル 01 および 01+
- Orion Multisystems DT-12 デスクトップ クラスタ ワークステーション
- Orion Multisystems DS-96 デスクサイド クラスタ ワークステーション
- RLXサーバーブレード 1000t
- シャープ アクティウス/メビウス MM10
- SONICblue ProGear情報家電[23]
- ソニーVAIO PCG-U1および PCG-U3
- ソニーVAIO PCG-C1VE、PCG-C1VP、PCG-C1VPK、PCG-C1VN
- ソニーVAIO PCG-GT1（TM5600、600MHz）[24]
- シンタックス A530 ラップトップ (TM5600、クロック 599.174 MHz)
- 大東ワイヤレス シン クライアント TWN-5213 CU
- TDV Vison V800XPT タブレット
- Toshiba Libretto L1、L2、L3、L3 Adidas Edition、L5 (L1～L3 は 600 MHz、L5 は 800 MHz)
参考文献
- ^ ab Kanellos, Michael; Konrad, Rachel (2001 年 11 月 5 日)。「Transmeta: チップはダウンしているのか?」CNET。
- ^ 「Crusoe - Transmeta が提案する新しいモビリティの世界」 2000 年 2 月 29 日。2000 年 2 月 29 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年 8 月 10 日閲覧。
- ^ abcd 「Crusoe プロセッサの背後にあるテクノロジー」(PDF)。ワシントン大学セントルイス校工学応用科学部。
- ^ ab "TM3120_DataSheet_1-18-00.pdf" (PDF) . Transmeta . 2000-08-19時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2023-08-10閲覧。
- ^ ab "TM3200_ProductBrief_5-20-00.pdf" (PDF) . Transmeta . 2000-08-18時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2023-08-10閲覧。
- ^ abc "TM5400_DataSheet_1-18-00.pdf" (PDF)。2000年8月19日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ “tm5400n5600_databook_001101.pdf” (PDF) . Transmeta . 2003年12月14日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2023年8月10日閲覧。
- ^ "tm5600_productbrief_000802.pdf" (PDF) . Transmeta . 2003年12月14日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2023年8月10日閲覧。
- ^ ab 「Crusoe - Transmetaが提案する新しいモビリティの世界」 2000年11月15日。2000年11月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年8月10日閲覧。
- ^ 「Transmeta Corporation : Crusoe > 仕様 > Crusoe TM5500 プロセッサ」。2003 年 12 月 11 日。2003 年 12 月 11 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年 8 月 10 日閲覧。
- ^ 「Transmeta Corporation : Crusoe > 仕様 > Crusoe TM5800 プロセッサ」。2003 年 10 月 17 日。2003 年 10 月 17 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年 8 月 10 日閲覧。
- ^ ab "tmta_processor_comparison.pdf" (PDF) . Transmeta . 2005年5月13日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2023年8月10日閲覧。
- ^ "embedded_apps_030904.pdf" (PDF) . Transmeta . 2003-11-18 のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ 「Transmeta Corporation : Crusoe > 仕様 > Crusoe TM5900/TM5700 プロセッサ」。2006 年 2 月 14 日。2006 年 2 月 14 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2023年 8 月 10 日に閲覧。
- ^ "crusoe_tm5700-tm5900_processor.pdf" (PDF) . Transmeta . 2005年5月13日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2023年8月10日閲覧。
- ^ Halfhil, Tom R. (2000 年 2 月 14 日)。「Transmeta が x86 の低電力障壁を破る」(PDF)。Microprocessor Report。FPU /
マルチメディア ユニットは Intel の MMX 命令と同じデータ型を処理できますが、Crusoe チップには Intel の SSE (Streaming SIMD Extensions) で定義された新しい 128 ビット レジスタがありません。Transmeta によると、Crusoe は SSE タイプの命令とレジスタをエミュレートできますが、現時点では SSE のソフトウェア サポートが不十分で、その努力を正当化できません。
- ^ 「SSE2を必要としないWindowsアプリケーションの最新バージョン - Matej Horvat」。matejhorvat.si 。 2022年5月16日閲覧。
- ^ 「XP 用の Fire Fox のバージョンとダウンロード元サイトは? | Firefox サポートフォーラム | Mozilla サポート」。support.mozilla.org。2022年 5 月 16 日閲覧。
- ^ Case, Loy (2003 年 10 月 15 日)。「Transmeta が Efficeon を発表」。ExtremeTech。
- ^ 「Fujitsu P2040 上の Linux」。jcl@hunch.net 。2022年 5 月 15 日閲覧。
- ^ 「シンクライアント: HP T5300」。 Parkytowers.me.uk 。 2013年7月8日閲覧。
- ^ 「HP Thin Client: T5700」。 Parkytowers.me.uk 。2013年7月8日閲覧。
- ^ 「Pen Computing Magazine: SONICBlue ProGear」。www.pencomputing.com 。 2020年8月28日閲覧。
- ^ Klaß, Christian (2001-02-16). 「Sony Vaio GT1 - CrusoeノートブックとDVカメラのハイブリッド」 [Sony Vaio GT1 - CrusoeノートブックとDVカメラのハイブリッド]。Golem.de (ドイツ語) 。 2024年4月10日閲覧。
さらに読む
- Halfhill, Tom R. (2000 年 2 月 14 日)。「Transmeta が x86 の低電力障壁を破る」。マイクロプロセッサ レポート。
- Halfhill, Tom R. (2000 年 7 月 10 日)。「トップ PC ベンダーが Crusoe を採用」。マイクロプロセッサ レポート。
外部リンク
- Wayback Machineの Transmeta CPU を搭載したラップトップとノートブック上の Linux (2017-12-29 アーカイブ)
- Crusoe の公開: Transmeta TM5xxx アーキテクチャ 1
- Crusoe の公開: Transmeta TM5xxx アーキテクチャ 2
- Transmeta: チップはダウンしていますか?