ボルテックス86

Vortex86は、x86マイクロプロセッサ ファミリと互換性のあるコアをベースにしたコンピューティングシステム オン チップ(SoC) です。DM&P Electronics 社によって製造されていますが、Rise Technology 社が開発したものです。

Vortex86は以前はSiSに属しており、 Rise Technologyから基本設計を取得しました。^{[1] SiSはそれを}台湾のDM&P Electronics ^[2]に売却しました。

Vortex86シリーズを採用する前、DM&PはVMテクノロジーVMT386SX+派生のx86コア、Intel 386SX互換の25～40MHz SoCを搭載したALi M6117Dを製造していました。 ^{[3] [4]}

Vortex86 CPU はIA-32アーキテクチャを実装していますが、どの命令が実装されているかはモデルによって異なります。Vortex86SX ^[5]と Vortex86 の初期バージョン^[要出典]には浮動小数点ユニット (FPU) がありません。i586 で実行されても浮動小数点命令を使用しないコードは、これらのモデルでも実行できます。i586 コードは Vortex86DX 以降でも実行できます。一部の Linux カーネル (ビルド時のオプションによる) は、FPU がない CPU で FPU をエミュレートするため、i586 レベルの浮動小数点命令を使用するプログラムは、そのようなカーネルの Vortex86 ファミリ CPU でも動作しますが、FPU のないモデルでは速度が遅くなります。より高度なモデルには、FUCOMI ^[要出典]などの i686 レベルの命令を持つ FPU があります。

i686 用のコードは、条件付き移動 (CMOV)命令がないため、一部のモデルでは失敗する可能性があります。より高度な CPU 用にコードを最適化するように要求されたコンパイラ (たとえば、-march=i686オプションを指定した GNU コンパイラ) は、CMOV を使用するコードを生成します。i686 で実行することを目的とした Linux システムは、通常、これらの Vortex86 モデルと互換性がありません。これは、i686 用にビルドされた GNU C ライブラリが、その動的ローダー ( ld.so ) が使用するアセンブリ言語 strcmp 関数で CMOV 命令を使用するためです。したがって、共有ライブラリを使用するプログラムは実行できません。

以下は、Linux カーネル ツールによって報告された Vortex86 オリジナル CPU のプロパティです。 /proc/cpuinfo

この CPU は FPU を搭載した後期バージョンであることに注意してください。

プロセッサ: 0
ベンダーID : SiS SiS SiS
CPU ファミリー: 5
モデル: 0
モデル名: 05/00
ステップ数：5
CPU MHz: 199.978
fdiv_bug: いいえ
hlt_bug: いいえ
f00f_bug: いいえ
coma_bug : いいえ
fpu: はい
fpu_exception: はい
CPUIDレベル: 1
wp : はい
フラグ: fpu tsc cx8 mmx up
ボゴミップス: 399.95
clflushサイズ: 32
キャッシュアラインメント: 32
アドレスサイズ: 物理32ビット、仮想32ビット
電源管理:

DM&Pは、SoCの機能を使用するためにカスタマイズされた組み込みLinuxディストリビューションを維持していました。 ^[6] SoCモデルによっては、QNXやVxWorksなどのさまざまなRTOSシステム、Linuxディストリビューション、^[7] FreeBSD ^{[8]、または}Windows Embedded CompactやWindows IoTなどのさまざまなバージョンのMicrosoft Windowsシステムなど、他のオペレーティングシステムが動作する場合があります。^[9]

Vortex86プロセッサを識別する機能は、2022年1月にリリースされた Linux 5.16 ^{[10]に追加されました。}

Vortex86（M6127D）は、SiS 551システムオンチップ（SoC）のリバッジ版です。^[11] CPUコアは、3つの整数パイプラインとMMXパイプライン、分岐予測機能を備えたRise mP6から派生したものです。^[12]

2007年2月に発表された^{[13] Vortex86SXは、0.13ミクロンプロセスで製造され、27x27 mmの581ボール}BGAパッケージに収められた、ノースブリッジとサウスブリッジを内蔵したx86互換のシステムオンチップ（SoC）です。^{[14] [15]}

CPU コアは通常 300 MHz で動作し、486SX命令セットと互換性があります。ダイレクト マップ ライト スルー16 KB データ + 16 KB 命令 L1キャッシュを備えた 6 ステージ パイプラインを備えていますが、Vortex86 とは異なり、L2 キャッシュとFPUがありません。メモリ コントローラにより、133 MHz で最大 128 MB のSDRAMおよび166 MHz で最大 256 MB の DDR2への 16 ビット幅のアクセスが可能になります。

SoCには以下が含まれます

• 33 MHz のPCI 2.1 インターフェース
• ISAバスインターフェース
• Ultra-DMA 100 の 2 チャネルを備えたATAコントローラ
• ファストイーサネットMAC
• 4 つのポートを備えたUSB 2.0 ホスト
• 16C550 /16C552と最大460.8 kbit/sで互換性のある5つのFIFO UARTポート
• 40ピンのGPIO
• 256KBフラッシュメモリ内蔵

オリジナルの Vortex86 とは異なり、ビデオ コントローラーやオーディオ コントローラーは統合されていません。

2008年8月に発表された^[13] Vortex86DXはSXと同じBGAパッケージを採用し、ピン互換性がある。^[16] 90nmプロセスで製造されている。^{[17] [18]}

CPUコアは600MHz～1GHz（  800MHzで2.02W ^[19]）で動作し、SXより4ウェイ16KBデータ+16KB命令L1キャッシュが向上し、ライトスルーまたはライトバックモードの4ウェイ256KB L2キャッシュとFPUが追加されています。メモリコントローラはSDRAMを使用する機能を廃止しましたが、駆動可能なDDR2メモリの量と速度は1GBと333MHzに増加しています。

SoC は、1 つのポートで USB 1.1 クライアントとして機能する機能を追加し、組み込みフラッシュ容量を 2 MB に増加します。

PDX -600はVortex86DXのバージョンで、RS-232ポートの数（5つではなく3つ）のみが異なり、I²Cとサーボコントローラがないため、産業市場よりも組み込み市場をターゲットにしています。Belco 450Rに似たネットブックはこのチップを使用しています。^[20]

Vortex86MXは、90nmプロセスで、より大きな31x31mmの720ボールBGAパッケージを使用しています。^[21] CPUコアは、分岐予測、キャッシュアクセス最適化^[22]、MMX命令を追加することでDXを改良しました。^{[23] [24] [25]}メモリコントローラは、最大1GBのDDR2メモリを400MHzで駆動できます。

SoC は ISA バス接続を廃止しましたが、独立した DDR2 メモリとHD オーディオコントローラを備えたVGA互換の 2D GPUが追加されました。最大 460.8 kbit/s の FIFO UART ポートは 3 つだけです。

コンシューマーグレード版はPMX-1000として知られています。^[26] Gecko Edubookの現在のモデルは、Vortex86MXのリバッジであるXcore86を使用しています。^[26]

2010年6月に発表されたVortex86MX+は、MXと同じBGAパッケージとCPUコアを維持しています。^[27]メモリコントローラは、400MHzのまま、最大1GBのDDR2へのより広い32ビットアクセスを可能にします。統合GPUはUMAに切り替わり、個別のビデオメモリの必要性を排除します。3つのFIFO UARTポートは、最大115.2kbit/sのデータレートで動作できます。

2012年5月に発表されたVortex86DX2は、MX+と同じBGAパッケージ、CPUコア、GPUを搭載しています。メモリコントローラは、400MHzで最大2GBのDDR2への32ビットアクセスを可能にします。^[28]

SoCは従来のPCI機能を削除し、

• PCI Express 1.0 インターフェース
• 1.5 Gbps のSATAポート 1 つ
• 16C550/16C552と最大6Mbpsで互換性のある9つのFIFO UARTポート
• ISAバスインターフェース
• 88ピンのGPIO
• 3 つのコントローラ グループ (グループごとに 4 つのコントローラ) を備えたモーター制御インターフェイス

Vortex86EX には、32 KB のライトスルー 2 ウェイ L1 キャッシュ、128 KB のライトスルー/ライトバック 2 ウェイ L2 キャッシュ、PCI-e バス インターフェイス、300 MHz DDR3、ROM コントローラ、IPC (DMA および割り込みタイマー/カウンターを備えた内部周辺コントローラ)、高速イーサネット、FIFO UART、USB2.0 ホスト、および ATA コントローラが搭載されています。

パッケージは単一の 288 ピン TFBGA パッケージです。

Vortex86DX3は1.0GHzデュアルコアi686互換CPUを搭載しています。^{[29] [30]} 8ウェイ32K I-Cache、8ウェイ32K D-Cache、ライトスルーまたはライトバックポリシーを備えた4ウェイ512KB L2キャッシュ、最大2GBのDDR3 RAM、PCI-eバスインターフェイス、100Mbit/sイーサネット、FIFO UART、USB 2.0ホスト、統合GPU、プライマリチャネルのATAコントローラ、セカンダリチャネルのSATA 1.5Gbit/sコントローラ（1ポート）を備えています。

パッケージは720ピンBGAパッケージ1個である。^[31]

Vortex86EX2には2つの非対称CPUコア（マスター1つとスレーブ1つ）がある。^[32]マスターコアは600MHzで動作し、16K I-Cache、16K D-Cache、およびライトスルーまたはライトバックポリシーを備えた4ウェイ128KB L2キャッシュを備えている。スレーブコアは400MHzで動作し、16KB I-Cache、16KB D-Cacheを備えているが、L2キャッシュはない。どちらもFPUを内蔵しており、MMX、cmpxchg8b、cmov命令を備えているが、マスターコアのみがSSE、SSE2、SSE3、SSSE3、NXをサポートしている ^{[33] 。DDR3 RAMの最大容量は2GBである。ECC}メモリも使用できる。65nm製造プロセス^[34]で製造され、19x19mmのLFBGA-441パッケージを使用している。

• 組み込み x86 メーカー

• DM&Pエレクトロニクス公式サイト
• Vortex86シリーズ比較シート
• DOS、Linux、Windows で CPU 速度を変更する