NEC V20

El NEC V20 es un microprocesador diseñado y fabricado por NEC . Es compatible tanto a nivel de pines como de código objeto con el Intel 8088 , con una arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) similar a la del Intel 80188 con algunas extensiones. ^{[ 2 ]} El V20 se presentó en noviembre de 1982. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

El chip del V20 constaba de 63 000 transistores ; más del doble de los 29 000 de la CPU 8088. ^{[ 3 ]} El chip fue diseñado para un ciclo de trabajo del reloj del 50 %, en comparación con el ciclo de trabajo del 33 % utilizado por el 8088. ^{[ 4 ]} El V20 tiene dos buses de datos internos de 16 bits de ancho, lo que permite que se produzcan dos transferencias de datos simultáneamente. ^{[ 5 ]} Diferencias como esa significaban que un V20 podía completar normalmente más instrucciones en un tiempo determinado que un Intel 8088 funcionando a la misma frecuencia. ^{[ 2 ]}

El V20 se fabricó en tecnología CMOS de 2 micras . ^{[ 6 ] [ 4 ]} Las primeras versiones funcionaban a velocidades de 5, 8 y 10 MHz . ^{[ 7 ] : 2} En 1990, una actualización de la tecnología del proceso de fabricación dio como resultado el V20H y el V20HL, con un rendimiento mejorado y un consumo de energía reducido. ^{[ 6 ]} Las versiones posteriores añadieron velocidades de 12 y 16 MHz. Los V20HL también eran completamente estáticos, lo que permitía detener su reloj.  

El V20 se describía como de 16 bits de ancho interno. Utilizaba un bus de datos externo de 8 bits que se multiplexaba en los mismos pines que el byte bajo del bus de direcciones. Su bus de direcciones de 20 bits de ancho podía direccionar 1  MB de memoria.

Se informó que el V20 era compatible con el coprocesador de unidad de punto flotante (FPU) Intel 8087. ^{[ 8 ]} NEC también diseñó su propia FPU, la μPD72091, que fue cancelada antes de llegar a la producción. Posteriormente, presentaron un diseño revisado, la μPD72191, pero no está claro cuántas unidades de esta segunda parte se produjeron, si es que se produjo alguna. ^{[ 9 ]}

El V30, una CPU casi idéntica con un bus de datos externo de 16 bits de ancho, debutó el 1 de septiembre de 1983. ^{[ 10 ] [ 6 ]} Era compatible en pines y código objeto con el Intel 8086 .

El conjunto de instrucciones (ISA) del V20 incluye varias instrucciones que no ejecuta el 8088, como instrucciones para manipulación de bits, operaciones BCD empaquetadas , multiplicación y división. También incluye nuevas instrucciones en modo real del Intel 80286. ^{[ 11 ]}

Las instrucciones ADD4S, SUB4S, y CMP4Spodían sumar, restar y comparar enormes números decimales codificados en binario empaquetados almacenados en memoria. Las instrucciones ROL4y rotaban nibblesROR4 de cuatro bits . Otra familia consistía en las instrucciones , , , y , que prueban, establecen, borran e invierten bits individuales de sus operandos, pero son mucho menos eficientes que los equivalentes posteriores del i80386 , , , y ; tampoco son compatibles sus codificaciones. Había dos instrucciones para extraer e insertar campos de bits de longitudes arbitrarias ( , ). Y finalmente, había dos prefijos de repetición adicionales, y , que modificaban las instrucciones originales y para escanear una cadena de bytes o palabras (con las instrucciones y ) mientras una condición menor o no menor permanecía verdadera. ^{[ 12 ]}TEST1SET1CLR1NOT1BTBTSBTRBTCEXTINSREPCREPNCREPEREPNESCASCMPS

El V20 ofrecía un modo que emulaba una CPU Intel 8080.BRKEM Se emite una instrucción para iniciar la emulación del 8080. El operando de la instrucción especifica un número de interrupción cuyo vector contiene el segmento:desplazamiento donde debe comenzar la emulación. Para finalizar, RETEMse emite una instrucción en código 8080. Una característica poco utilizada es la CALLNllamada nativa (call native), que emite una llamada de interrupción de tipo 8086 que permite mezclar código x86 (que devuelve un valor mediante un ) con código 8080.IRET

Otro modo ponía al procesador en un estado de ahorro de energía mediante una HALTinstrucción. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

En 1982, Intel demandó a NEC por los microprocesadores μPD8086 y μPD8088 de esta última. La demanda se resolvió extrajudicialmente, y NEC acordó otorgar licencias de los diseños a Intel. ^{[ 13 ]}

A finales de 1984, Intel volvió a demandar a NEC, alegando que el microcódigo de los V20 y V30 infringía sus patentes de los procesadores 8088 y 8086. ^{[ 14 ]} El ingeniero de software de NEC, Hiroaki Kaneko, había estudiado tanto el diseño de hardware de las CPU de Intel como el microcódigo original de Intel.

En su fallo del 22 de septiembre de 1986, ^{[ 15 ]} el tribunal determinó que el microcódigo en la memoria de control constituye un programa informático y, por lo tanto, está protegido por derechos de autor. ^{[ 16 ]} Además, determinó que Intel había renunciado a sus derechos de autor al no asegurarse de que todos los chips de segunda fuente estuvieran debidamente marcados. El tribunal también determinó que NEC no se limitó a copiar el microcódigo de Intel, y que el microcódigo en los V20 y V30 era suficientemente diferente del de Intel como para no infringir sus derechos de autor.

El juez del caso aceptó las pruebas presentadas por NEC sobre la sala limpia . Asimismo, aprobó el uso de la ingeniería inversa por parte de NEC para la creación del microcódigo Rev.2, sin pronunciarse al respecto del código Rev.0. ^{[ 16 ] : 212–221}

• Fotos de muerte
• 
  NEC V30
• 
  NEC V50
• 
  NEC V53

• NEC RX116 , sistema operativo en tiempo real (RTOS) de 16 bits dedicado basado en ITRON -1
• NEC μPD9002 , una CPU compatible con Z80 y x86
• VIA Technologies Alternate Instruction Set , una CPU que implementa un esquema similar para entrar y salir de un modo de conjunto de instrucciones alternativo.

• Manual del usuario V20/V30 (PDF) . NEC. Octubre de 1986. Archivado (PDF) del original el 8 de enero de 2013. Consultado el 19 de junio de 2022 .URL alternativa
• Davis, Randy (diciembre de 1985 – enero de 1986). Escrito en Greenville, Texas, EE. UU. «Los nuevos microprocesadores NEC: ¿8080, 8086 o 8088?» (PDF) . Micro Cornucopia . N.°  27. Bend, Oregón, EE. UU. págs. 4–7 . ISSN 0747-587X . Archivado (PDF) del original el 11 de febrero de 2020. Consultado el 11 de febrero de 2020 .  

• Buchty, Rainer. «Casiorama» . www.buchty.net .
• "NEC V20" . cpu-collection.de .
• Hinckley, Robert C. (enero de 1987). "NEC contra Intel: ¿Se verá el hardware atraído al agujero negro de los editores de derechos de autor?"" . Revista de Derecho de Alta Tecnología de Santa Clara . Vol.  3, núm.  1. págs. 23– 72.