एनईसी V20

NEC V20 (µPD70108)

8 MHz V20 in plastic DIP package
General information
Launched	March 1984 (1984-03)
Common manufacturer(s)	NEC (μPD70108) Sharp (LH70108) Sony (CXQ70108) Zilog (Z70108)
Performance
Data width	16 bits
Physical specifications
Transistors	63000
Cores	1
Co-processor	Intel 8087 NEC μPD72091
History
Successor	NEC V60

एनईसी V20 एक माइक्रोप्रोसेसर है जिसे एनईसी द्वारा डिजाइन और निर्मित किया गया था। यह इंटेल 8088 के साथ पिन अनुकूल और ऑब्जेक्ट कोड दोनों अनुकूल है, कुछ एक्सटेंशन के साथ इंटेल 80188 के समान एक निर्देश सेट आर्किटेक्चर (आईएसए) के साथ। वी20 को मार्च 1984 में प्रस्तुत किया गया था।

सुविधाएँ

V20 के पासे में 63,000 ट्रांजिस्टर शामिल थे; 8088 सीपीयू के 29,000 से दोगुने से भी अधिक। चिप को 8088 द्वारा प्रयुक्त 33% ड्यूटी चक्र की तुलना में 50% के क्लॉक ड्यूटी चक्र के लिए डिज़ाइन किया गया था। V20 में दो, 16-बिट विस्तृत आंतरिक डेटाबेस हैं, जो दो डेटा स्थानांतरण को एक साथ करने की अनुमति देते हैं। इस तरह के अंतरों का मतलब है कि एक V20 आमतौर पर एक ही आवृत्ति पर चलने वाले इंटेल 8088 की तुलना में एक निश्चित समय में अधिक निर्देश पूरा कर सकता है।

V20 को 2-माइक्रोन सीमॉस प्रौद्योगिकी में निर्मित किया गया था। प्रारंभिक संस्करण 5, 8, और 10 मेगाहर्ट्ज की गति पर चलते थे। 1990 में, निर्माण प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के उन्नयन के परिणामस्वरूप बेहतर प्रदर्शन और कम बिजली की खपत के साथ V20H और V20HL का निर्माण हुआ। बाद के संस्करणों में 12 और 16 मेगाहर्ट्ज की गति जोड़ी गयी। V20HL भी पूरी तरह से स्थिर थे, जिससे उनकी क्लॉक रुक गई थी।

V20 को आंतरिक रूप से 16-बिट वाइड बताया गया था। इसमें एक 8-बिट बाहरी डेटा बस का उपयोग किया गया था जिसे एड्रेस बस के लो बाइट के समान पिन पर मल्टीप्लेक्स किया गया था। इसकी 20-बिट वाइड एड्रेस बस 1 एमबी मेमोरी को संबोधित करने में सक्षम थी।

बताया गया कि V20 इंटेल 8087 फ्लोटिंग-पॉइंट यूनिट (एफपीयू) कोप्रोसेसर के साथ अनुकूल था। एनईसी ने अपना स्वयं का एफपीयू, μPD72091 भी डिज़ाइन किया था, जिसे उत्पादन तक पहुंचने से पहले रद्द कर दिया गया था। उन्होंने एक संशोधित डिज़ाइन, μPD72191 के साथ इसका अनुसरण किया, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि इस दूसरे भाग के कितने, यदि कोई थे, उत्पादित किए गए थे।

V30, 16-बिट वाइड बाहरी डेटा बस वाला लगभग समान सीपीयू, 1 मार्च 1984 को प्रारम्भ हुआ। यह पिन और ऑब्जेक्ट-कोड इंटेल 8086 के साथ अनुकूल था।

आईएसए एक्सटेंशन

सोनी CXQ70108D 8 मेगाहर्ट्ज

V20 के आईएसए में बिट हेरफेर, पैक्ड बीसीडी संचालन, गुणा और भाग के निर्देशों के साथ कई निर्देश शामिल हैं जो 8088 द्वारा निष्पादित नहीं किए गए हैं। उनमें इंटेल 80286 से नए वास्तविक-मोड निर्देश भी शामिल हैं।

ADD4S, SUB4S, और CMP4S निर्देश मेमोरी में संग्रहीत विशाल पैक्ड बाइनरी-कोडेड दशमलव संख्याओं को जोड़ने, घटाने और तुलना करने में सक्षम थे। निर्देश ROL4और ROR4चार-बिट निबल्स को घुमाते हैं। एक अन्य परिवार में TEST1, SET1, CLR1, और NOT1 निर्देश शामिल हैं, जो अपने ऑपरेंड के एकल बिट्स का परीक्षण, सेट, स्पष्ट और उलटा करते हैं, लेकिन बाद के i80386 समकक्ष BT, BTS, BTR और BTCकी तुलना में बहुत कम कुशल हैं; न ही उनकी एनकोडिंग संगत है। एकपक्षीय लंबाई (EXT, INS) के बिट फ़ील्ड निकालने और डालने के लिए दो निर्देश थे। और अंत में, दो अतिरिक्त दोहराव उपसर्ग, REPE और REPNEथे, जिन्होंने बाइट्स या शब्दों की एक स्ट्रिंग (निर्देशSCASऔरCMPSके साथ) को स्कैन करने के लिए मूल आरईपीई और आरईपीएनई निर्देशों में संशोधन किया, जबकि कम या ज्यादा की स्थिति सही थी।

V20 ने एक मोड की पेशकश की जो इंटेल 8080 सीपीयू का अनुकरण करता था। 8080 अनुकरण प्रारंभ करने के लिए एकBRKEMअनुदेश जारी किया जाता है। निर्देश का ऑपरेंड एक इंटरप्ट संख्या निर्दिष्ट करता है जिसके वेक्टर में सेगमेंट:ऑफसेट होता है जहां अनुकरण शुरू होना है। समाप्त करने के लिए, 8080 कोड में एकRETEMनिर्देश जारी किया जाता है। एक सुविधा जिसे अक्सर नियोजित नहीं किया जाता है वह हैCALLN(कॉल नेटिव) जो 8086-प्रकार की इंटरप्ट कॉल जारी करती है जो x86 कोड (जो IRET का उपयोग करके वापस आती है) को 8080 कोड के साथ मिलाने में सक्षम बनाती है।

एक अन्य मोड ने प्रोसेसर को HALT निर्देश के माध्यम से बिजली-बचत स्थिति में डाल दिया था।

मुकदमे

1982 में इंटेल ने एनईसी पर उसके μPD8086 और μPD8088 को लेकर मुकदमा दायर किया। इस मुकदमे का निपटारा अदालत के बाहर ही कर दिया गया, जिसमें एनईसी इंटेल से डिजाइनों का लाइसेंस लेने पर सहमत हो गया था।

1984 के अंत में इंटेल ने एनईसी के खिलाफ फिर से मुकदमा दायर किया, जिसमें दावा किया गया कि वी20 और वी30 में माइक्रोकोड ने 8088 और 8086 प्रोसेसर के लिए अपने पेटेंट का उल्लंघन किया। एनईसी सॉफ्टवेयर इंजीनियर हिरोकी कानेको ने इंटेल सीपीयू के हार्डवेयर डिजाइन और मूल इंटेल माइक्रोकोड दोनों का अध्ययन किया था।

अपने फैसले में, अदालत ने निर्धारित किया कि नियंत्रण स्टोर में माइक्रोकोड एक कंप्यूटर प्रोग्राम का गठन करता है, और इसलिए कॉपीराइट द्वारा सुरक्षित है। उन्होंने यह भी पाया कि इंटेल ने यह सुनिश्चित करने की उपेक्षा करके कि सभी द्वितीय-स्रोत चिप्स उपयुक्त रूप से चिह्नित किए गए थे, अपना कॉपीराइट जब्त कर लिया है। अदालत ने यह भी निर्धारित किया कि एनईसी ने केवल इंटेल के माइक्रोकोड की नकल नहीं की, और यह कि वी20 और वी30 में माइक्रोकोड इंटेल के पेटेंट का उल्लंघन नहीं करने के लिए इंटेल से पर्याप्त रूप से अलग था।

इस स्तिथि में जज ने एनईसी के क्लीनरूम साक्ष्य को स्वीकार कर लिया। उन्होंने Rev.0 कोड के संबंध में कोई टिप्पणी किए बिना, एनईसी के Rev.2 माइक्रोकोड के निर्माण के संबंध में एनईसी द्वारा रिवर्स इंजीनियरिंग के उपयोग को भी मंजूरी दे दी।

संस्करण और उत्तराधिकारी

एक मदरबोर्ड पर V20

एनईसी वी30 (μPD70116), 10 मेगाहर्ट्ज

एनईसी V40 (μPD70208)

एनईसी V53A (µPD70236A)

Product	Part no.	Details
NEC V30	μPD70116	Essentially an NEC V20 with a 16-bit external data bus, the V30 was pin compatible with the Intel 8086. The V30 was a factory upgrade from the 8086 used in the GTD-5 EAX Class 5 central office switch. It was also used in the Psion Series 3, the NEC PC-9801VM, the Olivetti PCS86, the Applied Engineering "PC Transporter" card for the Apple II series of computers, and in various arcade machines (particularly ones made by Irem) in the late 1980s. Years later, a low-voltage V30 MZ version was used in Bandai's handheld WonderSwan game console.
NEC V20HL	μPD70108H	High-speed (up to 16 MHz), low-power version of the V20.
NEC V30HL	μPD70116H	High-speed (up to 16 MHz), low-power version of the V30.
NEC V25	µPD70320	A microcontroller version of the NEC V20.
NEC V25HS	μPD79011	A version of the V25 with the RX116 RTOS in the internal ROM.
NEC V25+	μPD70325	High-speed version of the V25.
NEC V33	μPD70136	A version of the V30 with separate address and data buses and with instruction decode done by hardwired logic rather than a microprogrammed control store. Throughput is twice as high as a V30 for the same clock frequency. The V33 has performance equivalent to Intel 80286. Memory address space is increased to 16M bytes. Two additional instructions, BRKXA and RETXA, support the extended addressing mode. 8080 emulation is not supported.
NEC V33A	μPD70136A	Differs from the V33 in that it has interrupt vector numbers compatible with Intel's 80X86 processors.
NEC V35	μPD70330	A microcontroller version of the NEC V30.
NEC V35HS	μPD79021	A version of the V35 with the RX116 RTOS in the internal ROM.
NEC V35+	μPD70335	A high-speed version of the V35.
NEC V40	μPD70208	An embedded version of the V20, integrated Intel-compatible 8251 USART, 8253 programmable interval timer, and 8255 parallel port interface. Used in the Olivetti PC1, Digisystems Jetta XD, the Sharp PC-4500 and the Zenith Eazy PC.
NEC V40HL	μPD70208H	A high-speed, low-voltage version of the V40.
NEC V50	μPD70216	An embedded version of the V30. It is the main CPU in the Akai S1000 and S1100, and the Korg M1.
NEC V50HL	μPD70216H	A high-speed, low-voltage version of the V50.
NEC V41	μPD70270	Integrates a V30HL core and PC-XT peripherals: 8255 parallel port interface, 8254 programmable interval timer, 8259 PIC, 8237 DMA controller and 8042 keyboard controller. Also integrates full DRAM controller.
NEC V51	μPD70280	Integrates a V30HL core and PC-XT peripherals: 8255 parallel port interface, 8254 programmable interval timer, 8259 PIC, 8237 DMA controller and 8042 keyboard controller. Also integrates full DRAM controller. Was used in the Olivetti Quaderno PT-XT-20.
NEC V53	μPD70236	Integrates a V33 core with 4-channel DMA (μPD71087/i8237), UART (μPD71051/i8251), three timer/counters (μPD71054/i8254) and interrupt controller (μPD71059/i8259). It was used in the Akai MPC3000 and Akai SG01v.
NEC V53A	μPD70236A	Integrates some peripherals with a V33A core. Used in Sharp Zaurus PI-B304/B308
NEC V55PI	μPD70433
Vadem VG230		A single-chip PC platform. The VG230 contained a 16 MHz NEC V30HL processor and IBM PC/XT-compatible core logic, LCD controller (CGA/AT&T640x400) with touch-plane support, keyboard matrix scanner, dual PCMCIA 2.1 card controller, EMS 4.0 hardware support for up to 64 MB, and built-in timer, PIC, DMA, UART and RTC controllers. It was used in the HP OmniGo 100, 120 and IBM Simon.
Vadem VG330		Successor to the VG230, it contained a 32 MHz NEC V30MX processor and IBM PC/AT-compatible core logic with dual PICs, LCD controller (640x480), keyboard matrix scanner, PC Card ExCA 2.1 controller and SIR port.
NEC V60	μPD70616	With the V60 processor, NEC departed from the x86 design and launched a new, 32-bit CISC architecture. The V60 and the V70, which differed mainly in the widths of their respective external address and data busses, both included a V20/V30 emulation mode.

उत्पाद	भाग नं.	विवरण
एनईसी वी30	μPD70116	अनिवार्य रूप से 16-बिट बाहरी डेटा बस के साथ एक NEC V20, V30 इंटेल 8086 के साथ पिन संगत था । V30 GTD-5 EAX क्लास 5 सेंट्रल ऑफिस स्विच में इस्तेमाल किए गए 8086 से एक फैक्ट्री अपग्रेड था । इसका उपयोग Psion सीरीज 3 , NEC PC-9801 VM, ओलिवेटी PCS86, Apple II सीरीज के कंप्यूटरों के लिए एप्लाइड इंजीनियरिंग "PC ट्रांसपोर्टर" कार्ड और विभिन्न आर्केड मशीनों (विशेष रूप से Irem द्वारा बनाई गई ) में भी किया गया था। 1980 के दशक के अंत में. वर्षों बाद, बंदाई के हैंडहेल्ड वंडरस्वान गेम कंसोल में एक लो-वोल्टेज V30 MZ संस्करण का उपयोग किया गया ।
एनईसी वी20HL	μPD70108H	V20 का हाई-स्पीड (16 मेगाहर्ट्ज तक), कम-शक्ति वाला संस्करण।
एनईसी वी30HL	μPD70116H	V30 का हाई-स्पीड (16 मेगाहर्ट्ज तक), कम-शक्ति वाला संस्करण।
एनईसी वी25	μPD70320	NEC V20 का एक माइक्रोकंट्रोलर संस्करण।
एनईसी वी25एचएस	μPD79011	आंतरिक ROM में RX116 RTOS के साथ V25 का एक संस्करण ।
एनईसी वी25+	μPD70325	V25 का हाई-स्पीड संस्करण।
एनईसी वी33	μPD70136	अलग-अलग पते और डेटा बसों के साथ V30 का एक संस्करण और माइक्रोप्रोग्राम्ड कंट्रोल स्टोर के बजाय हार्डवेयर्ड लॉजिक द्वारा किए गए निर्देश डिकोड के साथ। समान घड़ी आवृत्ति के लिए थ्रूपुट V30 से दोगुना अधिक है। V33 का प्रदर्शन Intel 80286 के बराबर है । मेमोरी एड्रेस स्पेस को 16M बाइट्स तक बढ़ा दिया गया है। दो अतिरिक्त निर्देश, BRKXAऔर RETXA, विस्तारित एड्रेसिंग मोड का समर्थन करते हैं। 8080 इम्यूलेशन समर्थित नहीं है।
एनईसी वी33ए	μPD70136A	V33 से भिन्न है क्योंकि इसमें इंटेल के 80X86 प्रोसेसर के साथ संगत इंटरप्ट वेक्टर नंबर हैं।
एनईसी वी35	μPD70330	NEC V30 का एक माइक्रोकंट्रोलर संस्करण।
एनईसी वी35एचएस	μPD79021	आंतरिक ROM में RX116 RTOS के साथ V35 का एक संस्करण।
एनईसी वी35+	μPD70335	V35 का एक उच्च गति संस्करण।
एनईसी वी40	μPD70208	V20 का एक एम्बेडेड संस्करण, एकीकृत इंटेल-संगत 8251 USART , 8253 प्रोग्रामयोग्य अंतराल टाइमर और 8255 समानांतर पोर्ट इंटरफ़ेस। ओलिवेटी पीसी1, डिजीसिस्टम्स जेट्टा एक्सडी, शार्प पीसी-4500 और जेनिथ ईज़ी पीसी में उपयोग किया जाता है।
एनईसी वी40HL	μPD70208H	V40 का एक हाई-स्पीड, लो-वोल्टेज संस्करण।
एनईसी वी50	μPD70216	V30 का एक एम्बेडेड संस्करण. यह Akai S1000 और S1100 और Korg M1 में मुख्य CPU है।
एनईसी V50HL	μPD70216H	V50 का एक हाई-स्पीड, लो-वोल्टेज संस्करण।
एनईसी वी41	μPD70270	V30HL कोर और PC-XT बाह्य उपकरणों को एकीकृत करता है: 8255 समानांतर पोर्ट इंटरफ़ेस, 8254 प्रोग्रामयोग्य अंतराल टाइमर, 8259 PIC, 8237 DMA नियंत्रक और 8042 कीबोर्ड नियंत्रक। पूर्ण DRAM नियंत्रक को भी एकीकृत करता है।
एनईसी वी51	μPD70280	V30HL कोर और PC-XT बाह्य उपकरणों को एकीकृत करता है: 8255 समानांतर पोर्ट इंटरफ़ेस, 8254 प्रोग्रामयोग्य अंतराल टाइमर, 8259 PIC, 8237 DMA नियंत्रक और 8042 कीबोर्ड नियंत्रक। पूर्ण DRAM नियंत्रक को भी एकीकृत करता है। ओलिवेटी क्वाडर्नो PT-XT-20 में उपयोग किया गया था ।
एनईसी वी53	μPD70236	4-चैनल DMA (μPD71087/i8237), UART (μPD71051/i8251), तीन टाइमर/काउंटर (μPD71054/ i8254 ) और इंटरप्ट कंट्रोलर (μPD71059/ i8259 ) के साथ V33 कोर को एकीकृत करता है। इसका उपयोग Akai MPC3000  और Akai SG01v में किया गया था।
एनईसी वी53A	μPD70236A	कुछ बाह्य उपकरणों को V33A कोर के साथ एकीकृत करता है। शार्प ज़ौरस PI-B304/B308 में प्रयुक्त
एनईसी वी55PI	μPD70433
वेडेम वीजी230		एक सिंगल-चिप पीसी प्लेटफ़ॉर्म। वीजी230 में 16 मेगाहर्ट्ज एनईसी वी30एचएल प्रोसेसर और आईबीएम पीसी/एक्सटी-संगत कोर लॉजिक, टच-प्लेन सपोर्ट के साथ एलसीडी कंट्रोलर (सीजीए/एटी&टी640x400), कीबोर्ड मैट्रिक्स स्कैनर, डुअल पीसीएमसीआईए 2.1 कार्ड कंट्रोलर, ईएमएस 4.0 हार्डवेयर सपोर्ट शामिल था । 64 एमबी तक, और अंतर्निर्मित टाइमर, पीआईसी, डीएमए, यूएआरटी और आरटीसी नियंत्रक। इसका उपयोग एचपी ओम्निगो 100,120 और आईबीएम साइमन में किया गया था।
वेडेम वीजी330		वीजी230 के उत्तराधिकारी, इसमें 32 मेगाहर्ट्ज एनईसी वी30एमएक्स प्रोसेसर और आईबीएम पीसी/एटी-संगत कोर लॉजिक के साथ दोहरी पीआईसी, एलसीडी नियंत्रक (640x480), कीबोर्ड मैट्रिक्स स्कैनर, पीसी कार्ड एक्ससीए 2.1 नियंत्रक और एसआईआर पोर्ट शामिल थे ।
एनईसी वी60	μPD70616	V60 प्रोसेसर के साथ, NEC ने x86 डिज़ाइन से प्रस्थान किया और एक नया, 32-बिट CISC आर्किटेक्चर लॉन्च किया। V60 और V70, जो मुख्य रूप से उनके संबंधित बाहरी पते और डेटा बसों की चौड़ाई में भिन्न थे, दोनों में V20/V30 इम्यूलेशन मोड शामिल था।

• Die photos
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  एनईसी V30

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  एनईसी V50

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  एनईसी वी53

यह भी देखें

• NEC RX116, समर्पित ITRON-1-आधारित 16-बिट RTOS
• NEC μPD9002, एक Z80 और x86 अनुकूल CPU
• वीआईए टेक्नोलॉजीज वैकल्पिक निर्देश सेट, वैकल्पिक निर्देश सेट मोड में प्रवेश करने और बाहर निकलने के लिए एक समान योजना को लागू करने वाला एक सीपीयू

अग्रिम पठन

• V20/V30 User's Manual. NEC. October 1986. Archived from the original (PDF) on 2013-01-08.
• Davis, Randy (December 1985 – January 1986). Written at Greenville, Texas, USA. "The New NEC Microprocessors - 8080, 8086, Or 8088?" (PDF). Micro Cornucopia. No. 27. Bend, Oregon, USA. pp. 4–7. ISSN 0747-587X. Archived (PDF) from the original on 2020-02-11. Retrieved 2020-02-11.

बाहरी संबंध

• Buchty, Rainer. "Casiorama". www.buchty.net.
• "NEC V20". cpu-collection.de.
• Hinckley, Robert C. (January 1987). "NEC v. Intel: Will Hardware Be Drawn into the Black Hole of Copyright Editors'". Santa Clara High Technology Law Journal. Vol. 3, no. 1. pp. 23–72.