Motorola 68030

Ein 68020-System, das virtuellen Speicher wollte, brauchte einen zweiten Chip, die Speicherverwaltungseinheit 68851. Motorola kündigte den 68030 im September 1986 an und lieferte ab Sommer 1987 aus, mit dieser Funktion im Prozessor selbst.

Der Kern ist der des 68020, mit Anpassungen. Im Ergebnis ist der 68030 bei gleichem Takt nur wenig schneller als ein 68020, um etwa 5 %, verbraucht aber fast 25 % weniger Strom und spart einen teuren Chip auf der Platine.

Er hat zwei Caches mit je 256 Bytes, einen für Befehle und einen für Daten, mit getrennten internen Wegen, sodass der Prozessor gleichzeitig einen Befehl und ein Datum holen kann. Das nennt man modifizierte Harvard-Architektur.

Der Bus bekam den Burst-Modus: Statt einen Wert nach dem anderen anzufordern, kann der Prozessor eine Cache-Zeile in einem Durchgang mit vier Langwörtern füllen, wenn der Speicher so antworten kann.

Die eingebaute MMU ist eine vereinfachte Version der 68851. Sie dient für virtuellen Speicher, zum Schutz von Speicherbereichen und dazu, den Ort zu ändern, an dem der Speicher für den Prozessor erscheint. Eine Gleitkommaeinheit gibt es nicht: Dafür kommt ein 68881 oder 68882 dazu.

Er hat rund 273.000 Transistoren, Daten- und Adressbus mit 32 Bit und erreicht 4 GB. Motorola verkaufte ihn mit 16, 20, 25, 33, 40 und 50 MHz, im Keramik-PGA mit 128 Pins oder im QFP mit 132; im QFP ging er nicht über 33 MHz.

Der 68EC030 ist der 68030 ohne MMU, günstiger verkauft für eingebettete Systeme, mit 25 und 40 MHz. Für fast alle Programme ist er gleich; den Unterschied merkt nur Software, die Speicherverwaltung braucht.

Ihn setzte Commodore im A4000/030 mit 25 MHz ein, und Sharp im X68030, ebenfalls mit 25 MHz.

Bei Apple steckte er in mehreren Macintosh II (angefangen beim IIx von 1988) und im kompakten Macintosh SE/30. Bei Atari im TT030 mit 32 MHz und im Falcon030 mit 16 MHz. Auch der erste Rechner von NeXT, der Firma von Steve Jobs, hatte einen 68030.

Außerdem steckte er in den Workstations Sun-3x, in Apollo DN3500 und DN4500, in Laserdruckern und in Cisco-Routern der Serie 2500.

Der Amiga 3000 von 1990 brachte einen 68030 mit 16 oder 25 MHz, mit Mathe-Koprozessor serienmäßig. Für den A2000 baute Commodore den Beschleuniger A2630: 68030 und 68882 mit 25 MHz, mit 2 oder 4 MB 32-Bit-Speicher auf der Karte.

Beim A1200 waren die Beschleuniger mit 68030 in den 90ern die beliebtesten, etwa die Blizzard 1230, und sie werden bis heute gebaut. Neben Tempo bringen sie Fast RAM und, mit MMU, Werkzeuge, die der 68EC020 nicht unterstützt.

Mit MMU lernt der Amiga nützliche Tricks: Kickstart aus dem ROM in schnelleren 32-Bit-Speicher kopieren und den Enforcer nutzen, der jedes Mal warnt, wenn ein Programm dort herumpfuscht, wo es nichts zu suchen hat. Auf einem 68EC030 funktionieren diese Werkzeuge nicht.