167
В качестве другого примера может быть приведен кристалл 8087 фирмы
Intel, являющийся сопроцессором микропроцессоров 8086 или 8088 и
выполняющий операции с 16-, 32- и 64-разрядными целыми числами в
дополнительном коде, операции с плавающей точкой с 32-, 64- и 80-разрядными
числами и операции с 80-разрядными числами со знаком в упакованном двоично-
десятичном коде. Эти операции включают сложение, вычитание, умножение,
деление, преобразование из двоичного в десятичный код, вычисление
квадратного корня и значений трансцендентных функций, причем
трансцендентные функции, например тригонометрические и логарифмические,
вычисляются на основе рассматриваемого ниже алгоритма CORDIC. Кристалл
8087, имеющий площадь более 0,18 мм
2
, реализованный на ВМОП-логике,
содержит более 65 тыс. МОП-транзисторов. (Необходимо отметить, что, если в
кристалл включено большое количество ОЗУ и ПЗУ, он может содержать намного
большее количество МОП-транзисторов, чем кристалл, состоящий лишь из схем
с произвольной логикой с небольшими ОЗУ или ПЗУ или без них.)
Микропрограмма занимает более 30 тыс. бит ПЗУ, что возможно при
использовании ПЗУ с четырьмя состояниями, выполненного на ВМОП-логике.
Однокристальный процессор обработки ошибок AmZ8065 является
процессором, предназначенным для исправления ошибок и работающим на кодах
Файра. Микроконтроллер 8051 фирмы Intel также работает как булевский
процессор. Отдельный булевский процессор той же фирмы обеспечивает прямое
преобразование логических уравнений, используемых при проектировании схем с
произвольной логикой, непосредственно в программы.
БИС управления памятью эффективно оперируют виртуальной памятью.
Аппаратными средствами частично были реализованы операционные системы.
Полностью реализовать большую операционную систему на ИС сложно, так как
ее разделение на кристаллы затруднено наличием ограничений на число
выводов, а также потому, что задержка распространения сигнала между кри-
сталлами может оказать существенное влияние на время выполнения. Разработаны
выполненные аппаратными средствами (на многих ИС) компиляторы для языков
высокого уровня, таких, как PASCAL. Были предприняты попытки реализовать
аппаратным, а не программным способом системы управления базами данных
(хотя для этого потребуется много ИС). Системы управления базами данных
реляционного типа будут эффективны в том случае, если станет экономически
выгодным изготовление запоминающих устройств большого объема с
обеспечением возможности адресации любых их областей.
Для некоторых сложных задач может оказаться, что разработка существенно
новых алгоритмов позволит улучшить характеристики и уменьшить размеры
кристалла. Соответствующая этим алгоритмам специализированная архитектура
может резко отличаться от архитектуры универсальных микроЭВМ. Например,
использование численных методов позволяет произвести декомпозицию заданной
математической функции на элементарные, которые удобны для обработки на
обычных универсальных ЭВМ с централизованной памятью, так что все вычис-
ления могут быть выполнены эффективно и точно. С появлением же технологии
БИС/СБИС необходимо разрабатывать новые алгоритмы численных методов,
направленные на увязывание этих элементарных функций с их обработкой