R8000
75MHz版のR8000は1994年6月7日に登場。当時の価格は2,500ドルだった。1995年中ごろにはSGIのシステムに90MHz版が使われ始めた。科学技術計算に特化したR8000は高価ということもあってあまり売れなかったが、科学技術計算市場での存在感は大きかった。しかし1996年1月により安価でより高性能なR10000が登場すると、ほとんど取って代わられることになった。
R8000を採用したのはSGIのみで、ワークステーションの Power Indigo2、サーバの Power Challenge とそのクラスター、ビジュアライゼーションシステムのPower Onyx などで使われた(R8000を搭載した機種は機種名にPowerがつく)。1994年11月時点のTOP500リストでは、500位内の50システムがR8000を使っていた。最も順位が高かったのは18個のR8000を搭載した Power Challenge で、154位から157位に4システムが並んでいた。
チップセットは、マイクロプロセッサのR8000、FPUのR8010、2個のタグRAM、ストリーミングキャッュで構成されている。R8000はスーパースケーラで、1サイクルに最大4命令を発行できる。アウト・オブ・オーダー実行ではない。整数パイプラインは5段構成である。
R8000は、チップセット全体の制御と整数演算命令の実行を受け持つ。整数ALU、整数レジスタファイル、一次キャッシュ、命令フェッチ用ハードウェア、分岐予測機構、TLBが含まれる。
パイプラインの1段目では、命令キャッシュから4命令を同時にフェッチする。命令キャッシュは16KBで、ダイレクトマップ方式、仮想インデックス・仮想タグ方式で、ラインサイズは32バイトである。命令のデコードはパイプラインの2段目で行う。3段目でデータのロード/ストアを開始し、4段目で整数演算を行う。整数演算が4段目まで遅延されるため、ロード命令の結果を必要とする場合もキャッシュにヒットすればそのまま演算に利用できる。整数レジスタファイルへの結果の書き戻しは5段目で行われる。
整数レジスタファイルは読み出しポートが9個、書き込みポートが4つある。読み出しポートのうち4個は4つある演算ユニットのうち2つにオペランドを供給するのに使われ、別の4個の読み出しポートは2つのアドレス生成器にオペランドを供給するのに使われる。残る1つの読み出しポートは2バンクあるデータキャッシュにデータを供給するのに使われる。書き込みポートのうち2個は2つの演算ユニットの演算結果を書き込むのに使われ、残る2つはデータキャッシュの2つのバンクそれぞれと繋がっていて、キャッシュからの読み込みに使われる。
整数演算ユニットはALUが2個、シフタが1個、乗除算ユニットが1個あり、さらに2つのアドレス生成ユニットがある。乗除算ユニットはパイプライン化されていない。そのため乗算のレイテンシは、32ビットでは4サイクル、64ビットでは6サイクルである。除算のレイテンシは数値の大きさに依存し、21サイクルから73サイクルまで変化する。