O microprocessador Motorola 68020 de 1984 – MCC

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Em 28 de junho de 1984, a fabricante norte-americana de eletrônicos Motorola Inc, lançava seu primeiro microprocessador totalmente de 32bits, o Motorola 68020.

Produzido pela empresa estadunidense Motorola Inc, o microprocessador Motorola 68020, m68020 ou simplesmente “020”, representou um avanço tecnológico significativo na linha de processadores da Motorola.

Há alguns anos, desde o lançamento do modelo Motorola 68000 original, a empresa vinha avaliando o mercado e percebeu a demanda crescente dos clientes por um sistema totalmente de 32bits, além do interesse em CPUs capazes de realizar operações com números de ponto flutuante com mais velocidade.

Chegando para suceder ao best-seller Motorola 68000 (e ao desconhecido Motorola 68010, de 1982), o Motorola 68020 trouxe várias melhorias e inovações, sendo a primeira CPU totalmente 32bits da empresa e um dos primeiros do mercado.

Isso porque seu antecessor Motorola 68000, embora fosse capaz de realizar internamente operações de 32bits, comunicava-se externamente em 16bits, o que limitava bastante sua performance. O Motorola 68020, por sua vez, tinha tanto as linhas de dados externas, as linhas de endereçamento de memória e a Unidade Lógica e Aritmética (ALU) operando em 32 bits, ampliando seu poder de fogo.

Construído a partir de 200mil transistores acomodados em um encapsulamento tipo Pin Grid Array (PGA) de 169 pinos, teve versões com velocidades que variavam de 12,5 a 33MHz, consumindo uma potência máxima de 1,75W.

microprocessador Motorola 68020 2 — Vista interna

Dentre diversas inovações, passava a contar com o suporte a uma Unidade de Gerenciamento de Memória (MMU) externa, que permitia a implementação de funcionalidades de memória virtual e de proteção de memória, características importantes para sistemas operacionais multitarefa, como nas estações de trabalho UNIX.

Introduziu também um pipeline de três estágios, melhorando o desempenho do processamento ao permitir que múltiplas instruções fossem processadas simultaneamente em diferentes fases.

Além disso, o Motorola 68020 podia realizar um ciclo de leitura ou gravação normal em apenas três ciclos de relógio (clock), quando o m68000 exigia quatro ciclos para executar a mesma operação.

Passou a suportar o uso de coprocessadores matemáticos, como o Motorola 68881, que aceleravam operações com números de ponto flutuante, algo muito desejado no segmento científico, de engenharia e de computação de alto desempenho.

Curiosamente, o Motorola 68020 foi projetado para suportar até 8 coprocessadores na mesma placa, muito embora não se tenha notícia de um modelo de computador que tenha lançado mão deste recurso.

Incluiu ainda um cache de instruções de 256 bytes, uma característica que ajudava a reduzir o gargalo de busca de instruções e aumentava a eficiência do processamento. Foi também o primeiro modelo da linha a contar com uma memória cache integrada no processador.

microprocessador Motorola 68020 3 — A variante de “baixo custo” Motorola 68EC020

Uma versão de menor custo, conhecida como Motorola 68EC020, também foi disponibilizada, que reduzia o número de linhas de endereçamento para 24 (a mesma quantidade do m68000), limitando a capacidade máxima de memória suportada pelo sistema em 16MB.

Estas qualidades o tornavam objeto de desejo em diversas aplicações, tendo sido utilizado em diversos computadores pessoais, como modelos da linha Apple Macintosh (modelos II e LC), estações de trabalho (SUN, HP e Apollo), microcomputador Commodore Amiga (modelos Amiga 1200 e Amiga CD32, na variante Motorola 68EC020), sistemas embarcados, operação de linhas de trens de grande velocidade (TGV), sistemas de controle de voo, impressoras laser e até mesmo em consoles de videogame e arcades (fliperamas).

Apesar de suas características inovadoras, microprocessador Motorola 68020 teve um tempo de vida relativamente curto. Isso porque seu sucessor, o Motorola 68030, anunciado em setembro de 1986, era significativamente mais rápido, mas com um preço semelhante ao m68020, o que fez com que rapidamente assumisse o lugar do seu antecessor em quase todas as aplicações.

microprocessador Motorola 68020 4 — Os sucessores

A linha continuaria a evoluir, produzindo, além do Motorola 68030, o Motorola 68040 e o pouco conhecido 68060. Contudo, o modelo Motorola 68000 original, lá de 1979, ainda continua em uso em diversas aplicações.

A título de curiosidade, segundo a política da empresa, os modelos com números “pares” (68000, 68020, 68040 e 68060) indicam novas versões e os modelos com números “ímpares” (68010 e 68030), indicam ajustes e correções dos modelos anteriores. É não existiu um 68050 😊.

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Vídeo(s):

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Projeto caseiro usando um Motorola 68020

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*As imagens utilizadas nesta postagem são meramente ilustrativas e foram obtidas da internet.

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