Motorola 68040

A Motorola mostrou o 68040 em abril de 1989, anunciou-o em janeiro de 1990 e começou a entregá-lo em pequenas quantidades no fim desse ano, a 795 dólares cada. Do outro lado estava o Intel 486, que também juntava a vírgula flutuante ao processador.

A Motorola anunciava mais de quatro vezes o desempenho por ciclo do 68020 e do 68030. Medições independentes mostraram ganhos mais modestos, mas o salto foi grande.

Tem cerca de 1,2 milhões de transístores, mais de quatro vezes o 68030. O pipeline tem seis fases, e há duas caches de 4 KB, uma de instruções e outra de dados, cada uma com a sua MMU: dezasseis vezes mais cache do que o 68030.

Foi o primeiro da família com a unidade de vírgula flutuante no próprio chip. Mas não traz todas as instruções do 68881 e 68882: faltam as funções transcendentais, como seno, cosseno e logaritmos. Quando um programa as usa, o processador gera uma exceção e um pacote de software da Motorola, o FPSP, faz a conta. Funciona, mas é lento se o programa depender muito delas.

Barramentos de dados e de endereços de 32 bits, 4 GB. Os relógios oficiais foram 25, 33 e 40 MHz; as versões de 16 e 20 MHz ficaram por amostras. O chip precisa de dois relógios, um deles ao dobro da frequência do barramento. Vem em PGA cerâmico de 179 pinos ou em QFP de 184.

O 68LC040 é o 68040 sem a unidade de vírgula flutuante, mas com MMU. O 68EC040 não tem nem uma nem outra. São mais baratos e aquecem menos.

Algumas máscaras (revisões de fabrico) do 68LC040 têm um defeito que as impede de funcionar bem com um emulador de vírgula flutuante em software: o programa que devia imitar a FPU em falta acaba por falhar. As peças com máscara 2E71M ou posterior, introduzida em meados de 1995, já não têm o problema.

Na Apple, esteve em quase toda a gama Quadra; a versão de 40 MHz só apareceu no Quadra 840AV. Esteve nas máquinas NeXT posteriores e nas estações HP 9000 série 400.

Também voou: está nos computadores de gestão de voo de muitos Boeing 737, incluindo as versões Next Generation e MAX, e no sistema de controlo de voo do caça sueco Saab JAS 39 Gripen.

O A4000/040, de 1992, trazia um 68040 a 25 MHz na placa de processador A3640. O A4000T, a torre, também saiu com 68040 a 25 MHz. Como o processador está numa placa separada, trocá-lo por uma aceleradora é simples.

O AmigaOS precisa da 68040.library para tratar das instruções que o 68040 não tem em hardware. Sem ela, programas que usam vírgula flutuante podem ir abaixo.

Para o A1200 e o A2000 houve aceleradoras com 68040 e 68LC040. O calor foi sempre um problema: a Motorola chegou a planear uma versão de 50 MHz, mas cancelou-a por aquecer demais.