NEC D30700LRS-250 – microprocessore della serie R10000 T5, successore della serie R4400

Definizione

Il NEC D30700LRS-250 è uno dei chip della serie R10000 T5, un microprocessore CPU che succede alla serie R4400, la quale (fino a circa il 1995) era considerata tra le implementazioni MIPS più potenti e diffuse in ambito workstation/server. Il posizionamento del D30700LRS-250 è quindi quello di una CPU di fascia alta, destinata a sistemi con sottosistema memoria e I/O progettati per carichi professionali.

Questa CPU è stata utilizzata in molte piattaforme Silicon Graphics, tra cui SGI Challenge, SGI Indigo2, SGI O2, SGI Origin, SGI Octane, SGI Octane2 e SGI Onyx, dove la combinazione CPU + grafica + I/O era pensata per rendering, visualizzazione 3D, calcolo tecnico e servizi di rete.

Famiglia: “R10000 T5” e transizione dal R4400

La transizione dalla serie R4400 alla serie R10000 T5 va letta come un passaggio generazionale: non riguarda solo frequenza e “speed grade”, ma soprattutto l’evoluzione della piattaforma complessiva (cache, memoria, controller e bilanciamento del sistema). In questi contesti SGI, la CPU è un elemento di un’architettura più ampia: la resa reale dipende da cache, ampiezza e latenza della memoria, e dalle politiche del controller di sistema.

Gerarchia di cache: L1 on-chip e L2 esterna

Cache L1: 32 + 32 KB
Il D30700LRS-250 è indicato con una cache L1 split: 32 KB per istruzioni + 32 KB per dati. In pratica, questa configurazione riduce i conflitti tra fetch istruzioni e accessi dati, migliorando la stabilità prestazionale su carichi misti (codice + dataset).

Cache L2: 8 MB esterna
La cache L2 è indicata come 8 MB esterna. Questo è un punto progettuale importante: una L2 esterna di grande capacità tende a ridurre i miss verso RAM nei workload “grossi” (dataset e scene complesse), ma introduce vincoli di scheda/modulo (layout, timing, componentistica dedicata). In un sistema SGI, tale scelta spesso si traduce in una migliore prevedibilità sotto carico, a fronte di una maggiore complessità hardware.

Impiego su workstation e server SGI: perché questa CPU “ha senso” lì

Le piattaforme Silicon Graphics citate sono tipicamente bilanciate per:

Ridurre la latenza percepita su dataset grandi, sfruttando L2 ampia.
Mantenere un buon throughput complessivo nelle pipeline di grafica e I/O, dove la CPU alimenta sottosistemi complessi (storage, rete, grafica).
Scalare su configurazioni diverse (da workstation compatte a sistemi più “server-class”), dove cache e memoria contano spesso quanto la CPU stessa.

Schizzo dei collegamenti più importanti

                 interconnessione di sistema (memoria + I/O)
        ┌──────────────────────────────────────────────────────┐
        │     controller di sistema / chipset (piattaforma)     │
        │  gestione RAM, I/O, arbitraggio, interrupt, timing    │
        └───────────────────────────┬──────────────────────────┘
                                    │
                                    ▼
                         ┌──────────────────────────┐
                         │   NEC D30700LRS-250       │
                         │   CPU serie R10000 T5     │
                         │   cache L1 32+32 KB       │
                         └───────────┬──────────────┘
                                     │
                                     ├────────► cache L2 esterna (fino a 8 MB)
                                     │
                                     └────────► RAM + I/O (tramite controller di sistema)

Tabella 1 – Dati di identificazione e specifiche

Tabella 2 – Aspetti operativi e progettuali