データゼネラルNova
1973年に初めて提供された 840 は、最大17ビットのアドレスを可能にする新しいページングメモリシステムを搭載していた。 インデックスがベースアドレスをオフセットして128 k語の大容量メモリを搭載した。 実際にこれだけのメモリを搭載するには、かなりのスペースが必要で、840 は14スロットの大型筐体に収められて出荷された。
データゼネラル Nova (ノヴァ) は、米国のデータゼネラル社からリリースされた一連の16ビット ミニコンピューターのシリーズである。 Novaファミリは1970年代に非常に人気があり、最終的には数万台の個体が販売された。
最初のモデルは、単に「Nova」として知られ、1969年にリリースされた。 Novaは単一のラックマウントケースに納められ、ほとんどの単純なタスクを処理するのに十分な計算能力を備えていた。 Novaは世界中の科学研究所で人気を博した。 翌年には、約4倍の速度で動作する SuperNOVA が発売された。
集積回路(または「チップ」)設計が急速な進歩していた時期に発売されたこの製品ラインは、その後5年間に何度かのアップグレードを経て、800 と 1200 、Nova 2 、Nova 3 、そして最終的には Nova 4 を発売した。 1チップ実装の microNOVA も1977年に発売されたが、市場が新しいマイクロプロセッサ設計に移行したため、広く使われることはなかった。 フェアチャイルドセミコンダクターも、1977年にNovaのマイクロプロセッサ版であるフェアチャイルド9440(英語版)を発表したが、これも市場での使用は限定的であった。
Novaシリーズは データゼネラル Eclipse によって継承され、これはほとんどの点で似ていたのだが、仮想メモリのサポートと最新のオペレーティングシステムに必要なその他の機能が追加された。 Eclipse の32ビットアップグレードにより、1980年代の Eclipse MVシリーズ が誕生した。
ケン・オルセンは、DGが失敗すると公言していたが、Novaのリリースでそれが起こらないことは明らかになった。この時までには、他の多くの企業も16ビット機の導入を検討していた。オルセンは、12ビットだけでなく18ビットのラインにも脅威を与えると判断し、新たな16ビットの設計作業を開始した。 これは1970年にPDP-11として登場したもので、PDP-Xと同様にNovaとは異なる、より複雑な設計であった。この2つの設計は、市場で激しい競争を繰り広げた。
DECからの新システムの噂は、Novaが出荷を開始して間もなくDGに届いた。 1970年の春、DGは新しい設計者ラリー・セリグマンを雇い、製造中のあらゆる機械を飛躍させた。 Novaの設計以降、2つの大きな変更が行われた。 1つは、ICの改良と高密度化が進んでいたこと、もう1つは、 Intelが半導体ベースのメモリを積極的にアピールしていたことで、1チップで1,000ビットでコアよりもはるかに高速に動作することを約束していたことである。
セリグマンの新しいデザインは、これらの改善点の両方を利用した。 まず、新しいICによりALUを完全な16ビット幅に拡張し、1サイクルで操作を実行できるようにしたことで、新しいデザインはオリジナルの4倍の計算速度を実現した。
PDP-Xがキャンセルされたことで、デ・カストロは自分でシステムを作るためにDECを辞めることを検討することになった。彼だけではなかった。 1967年末、志を同じくする技術者たちのグループが、そのようなマシンを検討するために結成された。このグループには、事業部長のパット・グリーン、ハードウェア技術者のリチャード・ソッジ、ソフトウェア技術者のヘンリー・ブルクハートII世が含まれていた。 PDP-Xとは対照的に、この新しい取り組みは、迅速に市場に投入できる単一のマシンに焦点を当てたもので、デ・カストロはPDP-Xのコンセプトは小規模なベンチャー企業には野心的すぎると感じていた。
DECの仲間と話し合った結果、当初の構想では8ビット機の方がコストがかからないということになっていた。 この頃、DECとの接点で知り合ったフェアチャイルドセミコンダクターの営業マン、ハーバート・リッチマンに話を聞くようになった。 リッチマンは、機械の内部語長は外部表示と同じである必要はないと指摘した。たとえば、4ビット算術論理演算ユニット (ALU)を使用する16ビット機を使用できる。これは、当時フェアチャイルドが74174という形で発表していた最新のICで安価に実装することができた。
このアプローチにより、メインロジックの複雑さとコストが大幅に削減され、Novaの低販売コストを実現した。
そのデバイスは、そのチャネル番号をバス上のデータラインに設定することで応答する。 つまり、同時割り込み要求があった場合は、カードケージ内のCPUに物理的に最も近いデバイスが優先されることになる。
割り込みが処理され、サービスルーチンがデバイスにI/Oクリアを送信した後、割り込みを有効にし、メモリアドレス0を介して間接ジャンプして戻ることで、通常の処理を再開した。 リターンジャンプの直前に保留中の割り込みが発生しないように(リターンアドレスが上書きされてしまう)、INTEN命令には1命令サイクルの遅延があった。 これを実行すると、JMP@0命令であるはずの次の命令が実行されるまで割り込みが有効にならなかった。
次に、オペレーティングシステムの割り込みサービスルーチンは、通常、受信したチャネル番号を使用してインデックス・ジャンプを実行し、そのデバイスの特定の割り込み処理ルーチンにジャンプする。 特にCPUの電源障害検出回路のように、INTA命令に反応しないデバイスもあった。 INTAがゼロの結果を返した場合、割り込みサービスルーチンは、どのデバイスが割り込みを行ったかを確認するためにSKPDZ / SKPDN命令を使用してINTAに応答しないデバイスをすべてポーリングしなければならなかった。
オペレーティングシステムは、MSKO命令を使用して割り込みマスクを設定することで、割り込みの順序をある程度管理することができる。 これは、ある特定の時間にどのデバイスが割り込みを許可されているかをオペレーティングシステムが判断できるようにするためのものである。
この新しい設計では、1980年代のRISCデザインに再登場するシンプルなロードストアアーキテクチャ(英語版)が採用された。フリップフロップの複雑さがチップに実装されるにつれて急激に減少していたため、同様の低価格製品に見られる単一レジスタではなく、4つの汎用アキュムレータを追加することで、ロード/ストア設計のアドレッシングモードの不足を補った。
8/I のオリジナルのパッケージコンセプトに沿って、Novaは2枚の15 by 15インチ (38 cm × 38 cm) のプリント回路基板をベースにしている。1つはCPU用で、もう1つはさまざまなサポートシステム用である。 これらの基板は、プリント回路のバックプレーンを使用して接続できるように設計されており、手作業での配線は最小限に抑えられ、すべての基板を自動で構築することができた。 これにより、バックプレーンで一緒に配線しなければならない多くの小さな基板で構成されていた 8/I に比べて、コストを大幅に削減することができた。 また、基板の大型化により、Novaはより信頼性が高くなり、産業用や研究室の環境で特に魅力的な製品となった。 フェアチャイルド社は、システム全体で使用される中規模集積回路 (MSI)チップを提供した。