ROMP
ROMP的全称是Research (Office Products Division) Micro Processor[1],它是IBM公司所研制的一颗微处理器,第一颗ROMP芯片于1981年问世,并在之后用于办公事务的机器设备内,事实上这颗处理器的研发用意是用来取代自1970年中期就开始使用的OPD Mini Processor(OPD迷你处理器)[2]OPD迷你处理器主要是用在文本编辑[3]的系统设备内,如IBM的Office System/6及DisplayWriter等。

ROMP处理器最初是用在IBM RT/PC的系列产品内,该系列产品于1986年发表,之后ROMP处理器也被用在IBM的雷射打印机内。此外有一段时间IBM有意让IBM RT/PC成为个人电脑产品,并用自有的ROMP处理器来取代Intel公司的8088处理器,不过实际上其软件方面却比较偏向于工程用的工作站。
内部架构设计
在IBM最原初的设计提案上,ROMP其实是一颗24比特(24-bit)的精简指令集(RISC)处理架构,然而在后续数年的实际研发过程中此架构也进行调修扩充,变成了32比特的精简指令集架构,之后在首次的实际制造上是以2微米(2um)的NMOS制程技术来实现。
ROMP处理器内有6个32比特的泛用型[4]寄存器,并且用在32比特的地址及数据路径的联系、对应访问上。至于指令集方面,ROMP总共具有118个指令,每个指令的宽度不是2字节(2-Byte)就是4字节(4-Byte)[5]。
ROMP由于采行此种内部组织设计,使得所有「寄存器-对-寄存器」型态的指令,几乎都能在一个时脉周期内完成运行。此外,IBM也研发了能与ROMP处理器搭配的先进内存管理芯片(Advanced Memory Management Chip),通过此芯片不仅可以访问、控制内存,更重要的是能运行虚拟内存的地址对应、转换。
缩编型指令集
若溯及更早,ROMP的架构早在1977年春就已开始,ROMP处理器可说是T.J. Watson Research(华生研究室)801处理器的另一个分立衍生(ROMP中的R,Research即是指华生研究室)。另外,ROMP的架构中有多数都是为了节省成本而作条修变更,例如加入了16比特长度的指令,指令的长度较32比特、24比特都短,如此有助于节省运行程序的空间占量。
使用短指令让程序总体耗用空间得以缩减,这确实是当年采行16比特指令的主要用意,不过,即便到硬件资源充沛的今日,在某些场合运用中也依然很重视运行容量空间的精省,例如嵌入式应用即是一例,同样的ARM、MIPS等处理器架构也都有加入16比特宽度的指令,用意也都是为了精省空间占量,且在加入16比特指令前都只能用较耗占指令长度、程序空间的32比特指令。
构想宏远,实务脱节
由于首颗ROMP是在1981年初发表,因此ROMP也可能是首颗商业化运用的RISC处理器,不过这仍有两点认定必须成立才算数,一是认同ROMP是真正的RISC架构处理器,就某些角度与论点而言或许会被人认为ROMP仍是个全然的RISC架构设计;另一是ROMP推出的时间虽为1981年,但并非当年就立即应用到商业产品的机内,认定的年份是以处理器问世即成立,还是以正式投入商业产品的应用中才成立,这也无人明确界定,若以真正用于商业产品中,那么ROMP的年份就必须认定成1986年才行。
ROMP发表于1981年,真正投入实用却拖延到1986年,期间相隔五年以上,如此长时间延误的原因在于软件,即是IBM RT/PC所用的操作系统,由于IBM对这一套操作系统有过度的期许与企图,才使得软件迟迟无法完成。
此操作系统的最大特点也最难产处在于「虚拟化功效」,该功性能够以自身操作系统作为「主体」[6],往上再增辟多个「客体」操作系统并同时运行,如此只要将操作系统[7]进行转移、移植(Port),就能够以客体身份在虚拟功效上运行。就当年而言,此种远大企图心远胜过同时间的升阳电脑(Sun Microsystems)、阿波罗电脑(Apollo Computer)等业者,当时他们的电脑系统(多为工作站)都不具虚拟化功效,如此操作系统便无法以虚拟化方式转移运行,任何操作系统都必须以掌控实体全机的方式来改写、转移。
附注说明
- ROMP处理器在一些圈子里头也称为032。
- 就电路的集成密度而言,「迷你处理器」不及「微处理器」,迷你为Mini,微则是Micro,比微更小的则是奈Nano。
- 文本编辑原文为Text editing,比文字处理的Word processing更早,但功效机制上也更「简陋」、「原始」。
- General purpose也常翻译成:一般性用途、通用。
- 言下之意ROMP指令集的设计合乎RISC的整齐原则,每个指令最好都是一样的比特长度,使运行能够通畅快速,相对的CISC的复杂指令集的长度不一,如x86架构的指令最少为1Byte,最多可以到15Bytes
- 主体性操作系统今日也多称为Supervisor、Hypervisor,目前尚无合适、普遍的中文翻译名称。
- 当时真正完成转移并顺利在该RT/PC操作系统上运行的,也只有UNIX操作系统。
参考引据
- 英语版维基百科的相同条目
- 人类的POWER - IBM的芯片制造历史(页面存档备份,存于) (简体中文)
- IBM RISC成长日记 (简体中文)
关连条目
- IBM产品列表(List of IBM products)
- ROMP微处理器过去用于IBM的商用产品中。
- 名为801的技术项目、研究计划,主要在于研发一套精简指令集的微处理器架构。
- IBM RT(IBM RT)
- 也称IBM RT/PC,全写是Risc Technology/Personal Computer,是沿用原有IBM PC AT硬件架构(主要是PC-AT的16比特总线,也称:AT Bus),但将处理器从Intel 8088/80286改换成IBM ROMP的另一种个人电脑。
外部链接
- IBM ROMP处理器及内存管理单元架构(页面存档备份,存于) (英文)