1989: Intel presenteert de i860 RISC, de eerste chip met een miljoen transistoren

14 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Een man en zijn missie
  3. 3. Het team
  4. 4. Op papier
  5. 5. Eén instructie, één klok
  6. 6. Geen kruipende elegantie
  7. 7. Bestaand of zelf ontwikkelen?
  8. 8. Min of meer ongeoorloofd gebruik van gereedschap
  9. 9. Ontwerpen voor testbaarheid
  10. 10. Overleg en nog eens overleg
  11. 11. Een kwestie van timing
  12. 12. Gereedschap stuk
  13. 13. In silicium
  14. 14. De kleine chip gaat naar de markt
  15. 15. De sprong voorwaarts
  16. 14 reacties

Ontwerpen voor testbaarheid

De ontwerpers van de N10 vroegen zich vanaf het begin al af hoe zij een chip met een miljoen transistoren konden testen. Om ervoor te zorgen dat de chip naar behoren kon worden getest, werd begin 1987 en ongeveer halverwege het project productingenieur Beth Schultz bij het N10-team betrokken. Aanvankelijk werkte zij alleen aan circuitontwerpen naast de andere en maakte zij zich vertrouwd met de functies van de chip. Later schreef Schultz diagnostische programma's en tegenwoordig, terug op de afdeling productontwikkeling, houdt ze toezicht op de overdracht van de i860 aan Intels productiebedrijven.

De eerste poging om de chip te testen, toonde het belang aan van die vroege betrokkenheid van product-engineering. Normaal gesproken werkt een kleine tester - een logic analyzer met een pc-interface - op de ontwerpafdeling aan de circuits van een nieuwe chip, lang voordat de grotere testers op de productafdeling ermee aan de slag gaan. De tester van de ontwerpafdeling debugt op zijn beurt de testprogramma's die door product-engineering worden uitgevoerd. Deze keer was de productingenieur inmiddels zo vertrouwd met de chip, dat de testers van haar afdeling eerder aan de slag gingen dan die van de ontwerpafdeling.


Intel i860 XR die

De aanwezigheid van de productingenieur in het team maakte ook de andere ontwerpers bewuster van het testbaarheidsvraagstuk, en de i860 weerspiegelt dit op verschillende manieren. De productingenieur werd geraadpleegd toen de ontwerpers van de logica de timing van de pinnen van de bus vaststelden, om er zeker van te zijn dat deze de mogelijkheden van de tester niet te boven zou gaan. De productie-ingenieur herinnerde het N10-team er voortdurend aan dat het aantal signaalpennen beperkt moest blijven tot 128. Zelfs één meer zou al betekenen dat miljoenen dollars moesten worden uitgegeven aan nieuwe testers. De i860 heeft 120 signaalpennen, samen met 48 pennen voor voeding en aarding.

De besturingslogica van de chip is opgebouwd volgens het level-sensitive scan design (lssd). Deze door IBM ontwikkelde ontwerp-voor-testbaarheidstechniek stuurt signalen door speciale pennen om afzonderlijke schakelingen te testen, in plaats van zich te baseren op instructiesequenties. Lssd werd echter niet toegepast voor de datapadschakelingen, omdat de ontwerpers vaststelden dat dit teveel ruimte in beslag zou nemen en de chip zou vertragen. In plaats daarvan liet een kleine hoeveelheid extra logica de twee 32bit-segmenten van de instructiecache elkaar testen. Met een boundary scan-functie konden systeemontwerpers de in- en uitvoerverbindingen van de chip controleren zonder instructies te moeten uitvoeren.

0