KFKI TPA-11/580



"A TPA-11/580 a KFKI TPA-családjának leggyorsabb, legnagyobb teljesítményű, 32-bites, nyitott architektúrájú tagja. Központi egysége mikroprogramozott, sebességét és teljesítményét többek között hatékony utasításrendszerének, valamint annak köszönheti, hogy a független funkciókat párhuzamosan hajtja végre. Operációs rendszere a VAX/VMS virtuális memóriakezelő rendszer, 4 GB címtartományt kezel, és lényegében korlátlan programhosszakkal dolgozik." (KFKI TPA-11/580 Hardver Kézikönyv)

A PDP-11 klónok után a KFKI mérnökei nekifogtak a Digital büszkeségének, a VAX-11/780-nak lemásolásához mivel a hazai "piacnak" is szüksége volt egy, a PDP-11/TPA-11-nél nagyobb teljesítményű számítógépre. Akárcsak a -11 klónoknál, itt is nagy szerepet játszott a kitűnő szoftver-ellátottság, és az, hogy a VAXok módosítás nélkül képesek voltak a 16-bites sorozatra írt programok futtatására.

A projekt 1983-ban indult, és 1987-re produkált eredményt. Ez talán soknak tűnhet, de figyelembe kell venni, hogy a tervezőknek nem állt állandóan egy eredeti VAX-11/780 a rendelkezésére, mindig olyan gépeket vizsgáltak, elemezgettek, amelyhez éppen hozzá tudtak férni az országban fellelhető példányok közül. A többrétegű nyomtatott áramköri kártyák gyártásával is gondok voltak kezdetben.

A TPA-11/580 számítógép fő jellemzői:

• 32 bites központi egység:

244 saját (natív) utasítás + PDP-11 kompatibilítási üzemmód
• 16 darab 32-bites altalános célú regiszter
• 4-szintes CPU működési üzemmód:

kernel, executive, supervisor, user
• 32-bites, nagysebességű szinkron belső busz:

SBI (Synchronous Backplane Interconnect)
Az SBI-ra való csatlakozás ún. NEXUS-okon keresztül (latin nyelvtanilag nem helyes a többes szám ilyen módon használata, de az eredeti dokumentációban így hivatkoznak rá) valósul meg. Alapvetően háromfajta NEXUS létezik:
• Központi egység
• Memória
• Egyéb buszcsatoló, például UNIBUS-é (UNIBUS Adapter - UBA), Massbus-é (MBA)
A CPU ciklusideje 200 ns volt, alacsony és közepes integráltsági fokú (TTL Schottky) ICkből lett felépítve. Bár kártyaszinten nem volt kompatibilis az eredeti VAX-11/780-al, szoftver szempontból teljesen hűen emulálta az eredeti processzor működését (mikrokódolt központi egységről van szó). A kártyák hasonló komponensekből lettek építve (Intel, AMD, TI, stb alkatrészek). Hogy képet kapjunk arról, hogy miképp is nézett ki egy ilyen "processzor", el kell mondani, hogy 26-29 darab (voltak opcionális egységek is) kártyából állt, melyek a wire-wrappelt backplane-re csatlakoztak.

A memóriarendszer az SBI-re csatlakozó vezérlőből és az ahhoz kapcsolt tárolómodulokból áll. A TPA-11/580 rendszer maximum két memóriavezérlőt használhat, az MS580-C memóriavezérlő 4 darab egyenként 1 MB-os ECC (hibajavító kóddal védett) modult kezel, így a maximális memóriamennyiség 8 MB. A dokumentumokban szó esik az MS580-F vezérlőről, mellyel 64MB RAM kezelése is lehetséges, nem tudom, hogy ez elkészült-e. A tárolás 64-bites szavakkal történik, minden ilyen quadword mellett 8 bit ECC információ is található, így a fizikai tárolás 72 biten történik.

A UNIBUS adapter a rendszer szinkron buszát kapcsolja össze az aszinkron működésű kommunikációs busszal. Feladata a fizikai csatoláson túl a UNIBUS arbitráció és a 30-bites SBI címek 18-bites UNIBUS címekre való fordítása, utóbbira azért volt szükség, hogy az ide csatlakozó perifériák is tudjanak DMA átvitelt végezni. Az UBA adat-pufferelést is végez, hogy jobban ki tudja használni az SBI szélesebb átviteli képességeit.

Eddig még nem esett szó róla, de rendkívül érdekes a gép konzol alrendszere. A konzol a régebbi gépeken (például a TPA-1140-en is) látható "lámpás-kapcsolós" programozói konzolt helyettesíti, valamint diagnosztikai ellenőrzések elvégzésére is alkalmas, és nem utolsó sorban terminálként is használatos. A konzol itt egy TPA-Janus, egy qbus-alapú, PDP-11 processzorral (a szovjet (?) Elektronika MC1201.01) működő rendszer egy mini-floppyval (ez akkor az 5.25-ös méretet jelentette) és egy másik floppy-t emuláló EPROM-al. A Janus ezekről diagnosztikai szoftvereket futtathat, valamint erről az egységről lehet bootstrap-elni (megadni hogy honnan töltse be a rendszerszoftvert) a TPA-11/580-et. A TPA-11/580 operációs rendszere a VAX/VMS volt. Húsz darabnál is több épült belőle.

Képek:
A processzorszekrény kinyitva
Kapcsolók
 
 

KFKI TPA-11/582



A gépből aszinkron többprocesszoros (AsMP) változat is épült, ez volt a TPA-11/582, melyben az egyik processzor kiemelt szerepet végzett, a másikat vezérelve (master és slave), akárcsak a Digital VAX-11/782-esénél, itt azonban ugyanazt a memóriát és órajelet használta mindkét processzor, a slave-et viszont csak a 7-es interrupton keresztül lehetett elérni, emiatt természetesen a VMS 4.x ütemezőjét is át kellett írni. Az 5.0 átírása túl bonyolult lett volna, ezért ez a változat már nem futott a gépen.

További kép:
Ugyanez a rendszer más szögből fotózva

TPA-11/585

A Digital VAX-11/785-özéhez hasonlóan az MSZKI szakemberei is elkészítették az "ősVAX" gyorsabb változatát, mely lényegében néhány kártya gyorsabb alkatrészekkel való implementálása volt, és mint ilyen, upgrade-ként is elérhető volt. Körülbelül 6-8 példány épült belőle.

TPA-11/587

A TPA-11/585 aszimmetrikus többprocesszoros változata, azaz tulajdonképpen a TPA-11/582 gyorsabb változata.

Varga Ákos Endre

A készítőről...