NEC μPD7720

NEC μPD7720は、 NEC（現ルネサス エレクトロニクス）製の固定小数点デジタル信号プロセッサの名称です。1980年に発表され、テキサス・インスツルメンツのTMS32010と並んで、当時最も人気のあるDSPの1つとなりました。

背景

1970年代後半、電話技術者たちは、デジタルプッシュホンダイヤルを可能にするのに十分な性能を持つ技術を作ろうとしていました。[ 1 ] 既存のデジタル信号処理ソリューションは100個以上のチップを必要とし、かなりの電力を消費しました。[ 2 ]インテルはこの潜在的市場への対応として、インテル 2920 [ 3 ]を発表しました。この統合プロセッサは、デジタル/アナログ変換器とアナログ/デジタル変換器の両方を備えていましたが、後のプロセッサに搭載される追加機能（ハードウェア乗算器など）はありませんでした。[ 1 ] 最初の「本物の」DSPであるNEC μPD7720とベル研究所のDSP-1チップは、翌年の1980年のIEEE国際固体回路会議で発表されました。[ 4 ] μPD7720は1981年に初めて発売され[ 5 ]、1982年後半に20,000円（約82ドル、2023年のインフレ調整後の価格は約304ドル）で市販されました。[ 6 ]これらのプロセッサは、当初の電話用途を超えて、ディスクドライブやグラフィックスコントローラ、音声合成、モデムなどにも応用されました。[ 7 ]

建築

μPD7720アーキテクチャの詳細な説明はChance (1990)、[ 8 ] Sweitzer (1984) [ 9 ]およびSimpson (1984)に記載されている。[ 10 ] 簡単に言うと、NEC μPD7720は4MHzの周波数で動作し、128ワード16ビットデータRAM、512ワード13ビットデータROM、および512ワード23ビットプログラムメモリを搭載している。プログラムメモリはVLIWのような命令フォーマットを持ち、 ALU演算、アドレスレジスタの増分/減分演算、および移動演算のすべてを1サイクルで実行できる。 [ 11 ]メインメモリアドレス空間とは別のスタック領域は、別のアドレス空間に割り当てられる。サブルーチン呼び出しや割り込み 時に使用されるスタックの深さは4である。[ 12 ]

変種

後継機種NEC μPD96050

μPD7720の後継機であるNEC μPD77C25は、256ワード16ビットデータRAM、1,024ワード16ビットデータROM、2,048ワード24ビットプログラムメモリを搭載し、8MHzで動作します。[ 13 ]サブルーチン呼び出しや割り込み時に使用されるスタックの深さは、μPD7720と同じ4です。[ 13 ]NEC μPD77C25の後継として、下位互換性を持つμPD96050が発売されました。μPD96050は10MHzまたは15MHzの周波数で動作し、2,048ワードの16ビットデータRAM、2,048ワードの16ビットデータROM、および16,384ワードの24ビットプログラムメモリを搭載しています。前世代機と比較して、コールスタックは8段に拡張され、命令セットにはいくつかの命令が追加され、データRAMのバッテリバックアップがサポートされています。μPD77C25 （DSP-1、DSP-2、DSP-3、DSP-4）とμPD96050（ST010、ST011）は、スーパーファミコンのゲームカートリッジの拡張コプロセッサとして採用されました。

参考文献

  1. ^ a b Hays, W. Patrick (2004年3月). 「DSP：バック・トゥ・ザ・フューチャー」 . ACM Queue . 2 (1): 44. doi : 10.1145/984458.984485 .（サブスクリプションが必要です）
  2. ^ Tretter, Steven A. (2008). DSPアルゴリズムを用いた通信システム設計. Springer. p. 2. ISBN 978-0-387--74885-6。
  3. ^ 「The 2920」. 2024年1月14日閲覧。
  4. ^ Waldner、Jean-Baptsite (2007)。ナノコンピューターと群知能。ワイリー。 p. 93.ISBN​ 978-1-84821-009-7。
  5. ^ :アンダーソン、アレクサンダー・ジョン (1994). 『コンピュータ技術の基礎』チャップマン＆ホール. p. 365. ISBN 0-412-59810-8。
  6. ^ 「Milestones:MPD7720DSP, 1980」 . ETHW . 2022年6月14日. 2023年8月3日閲覧。
  7. ^リー、エドワード・アシュフォード;セシア、サンジット・アルンクマール (2011)。組み込みシステムの紹介: サイバーフィジカル システム アプローチ。リーとセシア。 p.  182 . ISBN 978-0-557-70857-4。
  8. ^ Chance, RJ (1990). 「デバイスの概要」 . Jones, NB; Watson, JD McK. (編).デジタル信号処理：原理、デバイス、およびアプリケーション. Peter Peregrinus Ltd. pp.  10– 12. ISBN 0863412106。
  9. ^ Sweitzer, S. (1984年3月). 「低コストFFTチップセット」. ICASSP '84. IEEE国際音響・音声・信号処理会議. 第9巻. pp.  371– 373. doi : 10.1109/ICASSP.1984.1172726 .（サブスクリプションが必要です）
  10. ^ Simpson, Robert J.; Terrell, Trevor J. (1984年9月). 「NEC μPD7720シグナルプロセッサを用いたデジタルフィルタリング」. Microprocessing and Microprogramming . 14 (2): 67– 78. doi : 10.1016/0165-6074(84)90101-7 .（サブスクリプションが必要です）
  11. ^ 「μPD77C20A、7720A、77P20デジタルシグナルプロセッサ」 p. 1。2023年12月18日閲覧。
  12. ^ 「μPD77C20A、7720A、77P20 デジタルシグナルプロセッサ」 p. 4(3a-4) . 2023年12月25日閲覧。
  13. ^ a b「μPD77C25/μPD77P25 デジタルシグナルプロセッサ」 p. 1 . 2023年12月18日閲覧。
  • UPD7720A、UPD7720AC、UPD7720AD のデータシートは、こちらから入手できます。
  • UPD77C25C、UPD77C25GW、UPD77C25L のデータシートは、こちらから入手できます。
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