SuperH (или SH ) — название микропроцессорной и микроконтроллерной архитектуры, являющееся торговой маркой . В основе SuperH лежит 32-разрядная RISC -архитектура, используемая в большом количестве встраиваемых систем .

Процессорное ядро SuperH было разработано компанией Hitachi в начале 1990-х годов и к 1995-му стало 3-й архитектурой по количеству поставленных ядер . Многие микроконтроллеры и микропроцессоры основаны на этой архитектуре. Возможно, наиболее известным применением процессора является КПК HP Jornada , работающий под управлением операционной системы Windows CE .

Hitachi разработала полную систему команд , общую для всех поколений процессорных ядер. Первоначально SH-1 и SH-2 использовались в игровой приставке Sega Saturn , а позже во многих других микроконтроллерах, применявшихся в различных встраиваемых системах. Например, в ПЛК DirectLogic от компании Koyo микропроцессоры поколения SH-1 используются в качестве основного. Эти ядра использовали 16-разрядную систему команд, при этом регистры и адреса были 32-разрядными, что обеспечивало превосходную плотность кода . Это было важно, так как в то время оперативная память была очень дорогой.

Несколькими годами позже было разработано ядро SH-3 путём расширения изначальных ядер, в основном за счёт использования другой концепции обработки прерываний , контроллера памяти и модифицированной концепции работы кеш-памяти . Ядро SH-3, имеющее расширенную систему команд, включающую команды цифровой обработки сигналов , называлось SH-3-DSP. С расширенными адресом для эффективной цифровой обработки сигналов и специальными аккумуляторами это ядро объединяло в себе функции RISC и DSP -процессоров. Подобная эволюция также произошла и с изначальным ядром SH-2, которое в этом случае получило название SH-DSP.

Следующим поколением стали процессоры с ядром SH-4. Они применялись в конце 1990-х годов, например, в игровом автомате , игровой приставке Sega Dreamcast и субноутбуке Compaq Aero 8000. Центральный RISC-процессор Hitachi SH-4 работал на частоте до 200 МГц. Среди основных особенностей архитектуры SH-4 можно назвать наличие двух вычислительных блоков с модулем суперскалярного ветвления и ещё одного параллельного блока вычислений для векторных операций с плавающей точкой.

Архитектура SH-5 подразумевала работу процессора в двух режимах. Первый из них — режим совместимости с SH-4 — носил название SHcompact, новый — SHmedia — режим использовал 32-битный набор команд, включавший SIMD -инструкции, и 64 64-битных регистра .

Очередной этап эволюции архитектуры прошел в 2003 году — когда на основе ядер SH-2 и SH-4 было разработано суперскалярное ядро нового поколения — SH-X .

На сегодняшний день ^{[ когда? ]} поддержкой и развитием архитектуры, процессорного ядра и выпуском конечных продуктов на их основе занимается компания Renesas Electronics , образовавшаяся в результате слияния полупроводниковых подразделений компаний Hitachi и Mitsubishi .

Существует инициатива (при участии Renesas) по созданию открытых процессорных ядер с архитектурой SH, в частности ядра J2 для FPGA и ASIC (исходный код опубликован в 2015 году) . Последние патенты на SH2 истекли в 2014 году, а на SH4 – в 2016 году . Для платформы реализованы различные компиляторы и подготовлена версия ОС μClinux .

Примечания

Ссылки

• - Семейство SuperH на сайте Renesas (англ.)