The Motorola 68040 is a microprocessor from Motorola, released in 1990. It is the successor to the 68030 and is followed by the 68060 (the 68050 project having been abandoned. ) In keeping with general Motorola naming, the 68040 is often referred to as simply the 040 (pronounced oh-forty). The stripped-down version of the 68040 that lacks the FPU is the 68LC040. In Macintosh computers, the 68040 was found mainly in the high-end Quadras.

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  • The Motorola 68040 is a microprocessor from Motorola, released in 1990. It is the successor to the 68030 and is followed by the 68060 (the 68050 project having been abandoned. ) In keeping with general Motorola naming, the 68040 is often referred to as simply the 040 (pronounced oh-forty). The stripped-down version of the 68040 that lacks the FPU is the 68LC040. In Macintosh computers, the 68040 was found mainly in the high-end Quadras. The fastest 68040 processor was clocked at 40 MHz and it was only used in the Quadra 840AV. The more expensive models in the (short-lived) mid-high Centris also used the 68040, while the cheaper Centris and Performas used the 68LC040. The 68040 was also used in other personal computers such as the Amiga 4000 and Amiga 4000T, as well as a number of Workstations and later versions of the NeXT computers. The 68040 is the first 680x0 family member with an on-chip FPU (floating point unit). It thus includes all of the functionality that previously required external chips, namely the FPU and MMU (which was added in the 030). It also has split instruction and data caches of 4 kilobytes each. It is fully pipelined, with six stages. Unfortunately the '040 ran into the transistor budget limit early in design. While the MMU did not take many transistors (indeed, having it on the same die as the CPU actually saved on transistors) the FPU certainly did. Motorola's 68882 external FPU was known as a very high performance unit and Motorola did not wish to risk integrators using the "LC" version with a 68882 rather than the more profitable full "RC" unit. (For information on Motorola's multiprocessing model with the 680x0 series, see Motorola 68020. ) The FPU in the 68040 was thus made incapable of IEEE transcendental functions, which had been supported by both the 68881 and 68882 and were used by the popular fractal generating software of the time and little else. The Motorola floating point support package (FPSP) emulated these instructions in software under interrupt. As this was an exception handler, over-use of the transcendental functions caused severe performance penalties. Heat was always a problem throughout the 68040's life. While it delivered over double the per-clock performance of the old-when-released 68030 the chip's complexity and power requirements came from a large die and large caches. This affected the scaling of the processor and it never made it past 40 MHz. A 50 MHz variant was planned, but scrapped. Proto-overclockers reported success using the then-hardcore heatsinks with fans. The 68040 had feature-parity with the Intel 80486 but outperformed it quite significantly on a clock for clock basis. However, the 80486 had the ability to be clocked significantly faster and it did not suffer from overheating problems. In 1993-94, as Apple was unable to offer a 68040 processor in their PowerBooks, being stuck at the 68030, even Macworld reviewers conceded that the best choice for power users was the PC compatible Texas Instruments 486 notebook rather than the top of the line PowerBook 180. (TI has since sold its laptop business to Acer. ) Versions of the '040 were created for specific market segments, including the 68LC040 which removed the FPU, and the 68EC040 which removed both the FPU and MMU. Motorola had intended the EC variant for embedded use but embedded processors during the 68040's time needed nowhere near the power of the '040, so EC variants of the '020 and '030 continued to be common in designs. Motorola produced several speed grades. The 16 MHz and 20 MHz parts were never qualified (XC designation) and used as prototyping samples. 25 and 33 MHz grades featured across the whole line, but the 40 MHz grade was only for the 'full' 68040. A planned 50 MHz grade was cancelled after it exceeded the thermal design envelope. For more information on the instructions and architecture, see Motorola 68000.
  • Der Motorola 68040 ist ein 32-Bit-Mikroprozessor der Firma Motorola. Er verfügt in der vollen Version über zwei integrierte MMUs und eine dem Motorola 68881/68882 fast vollständig kompatible FPU, sowie einem Level-1-Cache von 4 KB für jeweils Daten und Instruktionen. Damit leistet er im Integer-Bereich etwa doppelt so viel wie ein gleich getakteter Motorola 68030. Die integrierte FPU ist mehr als doppelt so effizient wie ein Motorola 68882. Sie folgt dabei dem IEEE 754 Floating Point Standard und beinhaltet keine Logik für trigonometrische Funktionen, diese müssen in Software nachgebildet werden.
  • Motorola 68040 je mikroprocesor architektury CISC z řady 680x0, který vyráběla firma Motorola. Jejím předchůdcem byl procesor Motorola 68030, další procesor v řadě se jmenoval Motorola 68060. Nejrychlejší procesor 68040 měl frekvenci 40 MHz a byl použit zejména v multimediálním počítači Macintosh Quadra 840AV. Motorola 68LC040 je laciným mikroprocesorem z řady Motorola 680x0. Hlavním rozdílem mezi originálním procesorem 68040 a touto ořezanou variantou je úplná absence důležité FPU jednotky. Procesor 68LC040 však pořád je, v mnoha případech, výrazně rychlejší než starší procesory Motorola 68020 a Motorola 68030. Varianta Motorola 68EC040 postrádá navíc MMU jednotku. Procesor 68EC040 se často používal v jednoúčelových embedded systémech.
  • El Motorola 68040 es un microprocesador de Motorola, lanzado en 1990. Fue el sucesor del 68030 y a su vez fue sucedido por el 68060 (el 68050 fue un proyecto abandonado y nunca presentado, el cual era una mejora del 68040, presentando una reducción en tamaño y en caché). Manteniendo las denominaciones de Motorola, el 68040 es llamado a veces sólo 040. En los ordenadores Macintosh el 68040 fue usado principalmente en los Quadra de gama alta. El 68040 más rápido tiene el reloj a 40 MHz y fue utilizado únicamente en el Quadra 840AV. Los modelos más caros en la gama media-alta Centris, la cual duró poco, también usó el 68040, mientras que los Centris más económicos y los Performa usaban el 68LC040. El 68040 también fue empleado en otros ordenadores personales como el Commodore Amiga 4000, al igual que en algunas estaciones de trabajo y en las últimas versiones de los ordenadores NeXT. El 68040 es el primer miembro de la familia 68000 con una FPU incluida en el chip. Esto resulta en la integración en el mismo chip de funcionalidades anteriormente externas al chip, como la propia FPU y la MMU, la cual fue añadida en el 030. También separa la caché en dos bloques de 4 kilobytes, uno de instrucciones y el otro de datos. Así mismo consta de segmentación de instrucciones de seis etapas. Desafortunadamente el 040 llegó al límite de coste de los transistores muy pronto en su diseño. Aunque la MMU no usa muchos transistores (de hecho, ubicarla en la misma pastilla que la CPU ahorra transistores) la FPU sí lo hace. La FPU externa 68882 es conocida por sus altas prestaciones y Motorola no quiso arriesgarse a que los integradores usaran la versión "LC" con un 68882 en lugar de la versión "RC", más provechosa económicamente. La FPU del 68040 vio eliminada su capacidad para realizar funciones trascendentes del IEEE, las cuales son soportadas tanto por el 68881 como por el 68882, siendo usadas en programas populares de generación de fractales y poco más. El paquete de soporte de coma flotante (FPSP) de Motorola emulaba esas instrucciones por software mediante interrupciones. Al ser un manejador de excepciones, la sobreutilización de las funciones trascendentes causa una gran penalización en las prestaciones. El calor ha sido siempre un problema del 68040. Aunque sus prestaciones doblaban las del 68030 a igualdad de reloj, la complejidad del chip y los requerimientos de potencia eran debidos al tamaño del mismo y a las grandes cachés. Esto afectó el escalado del procesador, evitando que llegara a pasar de los 40 MHz. Una versión de 50 MHz fue planificada, pero se desechó. Los overclockers originales mostraron resultados exitosos usando disipadores con ventilador, algo no muy común en aquel momento. El 68040 estaba igualado en características con el Intel 80486 pero lo sobrepasaba ampliamente a misma frecuencia. Aún así, el 80486 podía ser acelerado significativamente más sin sufrir sobrecalentamiento. Para más información sobre las instrucciones y la arquitectura véase Motorola 68000.
  • Motorola 68040 on Motorolan 68000-suoritinperheeseen kuuluva 32-bittinen suoritin. Suoritin julkaistiin vuonna 1990 ja oli Motorola 68030-suorittimen seuraaja ja sitä itseään seurasi Motorola 68060 (mallinumeroa 68050 ei julkaistu koskaan, vaan projekti keskeytettiin). 68040 oli ensimmäinen 68000-sarjan jäsen, jossa oli sisäänrakennettuna liukulukuyksikkö. Suorittimesta käytetään myös nimitystä 040. Suorittimesta valmistettiin myös karsittuja versioita: 68LC040, josta puuttui liukulukuyksikkö 68EC040, josta puuttui liukulukuyksikkö ja sisäänrakennettu muistinhallintayksikkö Lämpöongelmat vaivasivat Motorola 68040:ta koko elinkaarensa ajan. Vaikkakin suoritin toi kellojaksoja kohden kaksinkertaisesti tehoa aikaisempaan 68030:een verrattuna, se vaati myös samalla mitalla enemmän virtaa ja suoritin ei kyennyt skaalautumaan yli 40 megahertsin. 68040-suoritinta käytettiin lähinnä ammattilaiskäyttöön tarkoitetuissa Macintosh Quadra-sarjan koneissa. Nopeinta 68040-suoritinta (40 MHz) käytettiin ainoastaan Quadra 840AV -mallissa. Halvemmat Macintosh-koneet olivat yleensä varustettu 68LC040-mallilla. 68040:ta käytettiin myös Amiga 4000:ssa ja muutamissa NeXT-koneissa.
  • Le Motorola 68040 est un microprocesseur CISC 32 bits de la famille m68k de Motorola. Il succède au Motorola 68030 et précède le Motorola 68060. Le 68050 fut un projet abandonné, il était aux 68040 ce qu'étaient le 68030 au 68020, une gravure plus fine, et des mémoires caches plus importantes. Ce processeur est souvent appelé 040.
  • L'XC68040, comunemente noto come Motorola 68040, è un microprocessore prodotto da Motorola. È il successore del Motorola 68030 e è stato seguito dal Motorola 68060 (il processore 68050 è stato abbandonato durante la fase di progettazione perché avrebbe consentito solo un modesto incremento di prestazioni). La Motorola nella sua documentazione tecnica si riferisce al processore chiamandolo solamente 68040 e spesso lo si indica anche solo con la sigla finale "040" Il 68040 è il primo processore della famiglia 68k che integra al suo interno l'unità FPU (floating point unit). Esso racchiude al suo interno molte unità che precedentemente erano fornite su chip esterni come l'unità FPU e l'unità MMU (che era stata inclusa anche nel 68030). Il processore viene dotato di due cache separate, una per i dati ed una per le operazioni. Ogni cache è grande 4 KiB. È dotato di una unità di elaborazione a pipeline a sei stadi che è la principale responsabile del notevole incremento delle prestazioni rispetto alla serie precedente. Il processore 68040 è composto da 1,17 milioni di transistor a 0,65 micron. la gestione della cache era molto avanzate rapportata ai processori concorrenti e consentiva un'elevata efficienza del processore. LA FPU integrata nel 68040 non era in grado di eseguire le funzioni trascendenti che invece erano supportate dei precedenti coprocessori matematici 68881 e 68882. Per evitare incompatibilità col software precedente i produttori di computer dovettero integrare nei sistemi operativi delle librerie che simulavano le funzioni non disponibili con una combinazione di operazioni che il processore era in grado di processare. Ovviamente era una soluzione molto lenta e i programmi che utilizzavano molto le funzioni trascendenti venivano molto penalizzati da queste librerie. Uno dei problemi principali dello 040 era la dissipazione di calore. Il processore al suo interno aveva alcune unità che lavoravano al doppio della frequenza nominale. Questa soluzione consentiva di realizzare unità veloci con un numero relativamente ridotto di transistor ma creava problemi di dissipazione di potenza quando la frequenza saliva. Infatti lo 040 non è mai andato oltre i 40 MHz mentre il suo diretto concorrente il processore 80486 di Intel è arrivato anche a 100 MHz. Il 68040 era a parità di clock migliore dell'80486 ma questo compensava le sue prestazioni inferiori con una frequenza nettamente superiore. Motorola aveva avviato un progetto di una versione a 50 MHz del 68040 ma poi il progetto venne abbandonato. Lo 040 prevedeva un sistema di arbitraggio del bus e infatti molti produttori lo utilizzarono per realizzare delle Workstation multiprocessore. Versioni del '040' sono state create per specifici segmenti di mercato. Queste versioni includevano il 68LC040 che era una versione senza FPU e il 68EC040 che era una versione senza FPU e MMU. Varie versioni del processore sono state montate nei personal computer Amiga e negli Apple Macintosh. Venne utilizzato anche da diverse Workstation e dalle ultime versioni dei computer NeXT. Per altre informazioni sulla struttura e sulle istruzioni vedi Motorola 68000.
  • MC68040(エムシー)は米・モトローラの開発していたマイクロプロセッサであるが実際出荷されていたのはXC68040でありMCではない。また、MC刻印の68040もこれを書いているときには発見できていない。 68030の後継であり、その系統は68060に受け継がれた(68050はプロジェクトが断念され、出荷されなかった。68050は68020に対する68030のようにダイサイズを小さくしてキャッシュを増やす予定だった)。 68040は68000ファミリで初めてFPU(浮動小数点演算ユニット)をチップに内蔵した。 これによりこれまで外付けの必要があった全ての機能が内蔵されたことになる。 また、CISCプロセッサでありながらも内部ハーバード・アーキテクチャを採用し、メモリユニットは命令メモリユニットとデータメモリユニットに分離されており、命令メモリユニットに命令キャッシュ（4Kバイト）と命令MMU、キャッシュ/スヌープ・コントローラ、かつデータメモリユニットにデータキャッシュ（4Kバイト）とデータMMU、キャッシュ/スヌープ・コントローラを搭載している。 命令パイプラインは6ステージになっている。 68040では、120万トランジスタを集積している。演算性能では平均20MIPSを越す性能を有することから、MC68030の同一クロックと比較して平均2.5から3倍程度高速である。さらに68040の内蔵FPUは、ピーク性能で8MFLOPS、平均で3.5MFLOPS程度の性能があり、MC68882 FPUの同一クロックと比較して平均4から6倍程度高速である。 68040は設計の早い段階でトランジスタ数が限界に達することが判明した。 MMUがトランジスタをあまり必要としなかったように(CPUとMMUを同じダイ上に置くことでインタフェース部分のトランジスタを省くことができたため)、FPUも同じと当初は思われていた。 モトローラのMC68882 FPUは非常に高性能なユニットであることで知られていて、モトローラとしては性能の高い"RC"版ではなく性能の低い"LC"版を搭載することだけは避けようとした。 68040の内蔵FPUは結果として68881や68882で使用可能だったIEEEの超越関数を使えなくしてしまった。 超越関数はフラクタル生成ソフトウェアなどで使われていた。 モトローラの提供する浮動小数点サポートパッケージ(FPSP)で超越関数をエミュレートするようになっている。 ただし、これは未実装命令を実行しようとしたときに例外が発生し、その例外ハンドラ内でエミュレートするものであるため、頻繁に使用すると性能が劇的に低下する。 68040では熱が大きな問題となった。 同一クロック周波数では68030の倍以上の性能を誇ったが、大きなダイサイズと大きなキャッシュのために消費電力が大きくなってしまった。 このために40MHzまでしかクロック周波数を上げられなかった。 68040はi486と対抗したが、同一クロック周波数で性能を比較した場合でも負けていた。 (i486は内部クロックのみであるが最高100MHzまでクロック周波数を上げられた) 68040のバリエーションは特定の市場向けに開発された。 68LC040はFPUを排除したバージョン、68EC040はFPUもMMUも排除したバージョンである。
  • MC68040 - mikroprocesor firmy Motorola należący do rodziny M68000 (znanej też jako 68k). Jest produkowany do tej pory przez Freescale Semiconductor. Kompatybilny w dół. Do głównych innowacji należy zintegrowanie z procesorem koprocesora matematycznego. Główne zmiany w stosunku do MC68030: koprocesor zgodny z MC68882 umieszczony w jednej obudowie z procesorem, kilka jego brakujących instrukcji emulowane programowo, oddzielne jednostki zarządzania pamięcią dla danych i instrukcji, 4-kilobajtowe pamięci cache dla instrukcji i danych, wprowadzenie cache'u zapisu (write-back cache), ok. dwukrotne przyspieszenie czasu wykonywania rozkazów. Dostępny jest w obudowach PGA i PLCC. Występują modele 25, 33, 40 MHz. Zasilany jest napięciem 5V. Ponadto istnieją wersje: 68EC040 - 68040 bez koprocesora i bez MMU, MC68LC040 - 68040 bez koprocesora, 68040V - niskonapięciowa (3.3V) wersja 68040 bez koprocesora. Modele EC i LC produkowane są też w wersji 20MHz. Znalazł zastosowanie między innymi w komputerach Amiga, Apple Macintosh oraz Atari (karty rozszerzające) i jego klonach Milan, Medusa.
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  • The Motorola 68040 is a microprocessor from Motorola, released in 1990. It is the successor to the 68030 and is followed by the 68060 (the 68050 project having been abandoned. ) In keeping with general Motorola naming, the 68040 is often referred to as simply the 040 (pronounced oh-forty). The stripped-down version of the 68040 that lacks the FPU is the 68LC040. In Macintosh computers, the 68040 was found mainly in the high-end Quadras.
  • Der Motorola 68040 ist ein 32-Bit-Mikroprozessor der Firma Motorola. Er verfügt in der vollen Version über zwei integrierte MMUs und eine dem Motorola 68881/68882 fast vollständig kompatible FPU, sowie einem Level-1-Cache von 4 KB für jeweils Daten und Instruktionen. Damit leistet er im Integer-Bereich etwa doppelt so viel wie ein gleich getakteter Motorola 68030. Die integrierte FPU ist mehr als doppelt so effizient wie ein Motorola 68882.
  • Motorola 68040 je mikroprocesor architektury CISC z řady 680x0, který vyráběla firma Motorola. Jejím předchůdcem byl procesor Motorola 68030, další procesor v řadě se jmenoval Motorola 68060. Nejrychlejší procesor 68040 měl frekvenci 40 MHz a byl použit zejména v multimediálním počítači Macintosh Quadra 840AV. Motorola 68LC040 je laciným mikroprocesorem z řady Motorola 680x0.
  • El Motorola 68040 es un microprocesador de Motorola, lanzado en 1990. Fue el sucesor del 68030 y a su vez fue sucedido por el 68060 (el 68050 fue un proyecto abandonado y nunca presentado, el cual era una mejora del 68040, presentando una reducción en tamaño y en caché). Manteniendo las denominaciones de Motorola, el 68040 es llamado a veces sólo 040. En los ordenadores Macintosh el 68040 fue usado principalmente en los Quadra de gama alta.
  • Motorola 68040 on Motorolan 68000-suoritinperheeseen kuuluva 32-bittinen suoritin. Suoritin julkaistiin vuonna 1990 ja oli Motorola 68030-suorittimen seuraaja ja sitä itseään seurasi Motorola 68060 (mallinumeroa 68050 ei julkaistu koskaan, vaan projekti keskeytettiin). 68040 oli ensimmäinen 68000-sarjan jäsen, jossa oli sisäänrakennettuna liukulukuyksikkö. Suorittimesta käytetään myös nimitystä 040.
  • Le Motorola 68040 est un microprocesseur CISC 32 bits de la famille m68k de Motorola. Il succède au Motorola 68030 et précède le Motorola 68060. Le 68050 fut un projet abandonné, il était aux 68040 ce qu'étaient le 68030 au 68020, une gravure plus fine, et des mémoires caches plus importantes. Ce processeur est souvent appelé 040.
  • L'XC68040, comunemente noto come Motorola 68040, è un microprocessore prodotto da Motorola. È il successore del Motorola 68030 e è stato seguito dal Motorola 68060 (il processore 68050 è stato abbandonato durante la fase di progettazione perché avrebbe consentito solo un modesto incremento di prestazioni).
  • MC68040 - mikroprocesor firmy Motorola należący do rodziny M68000 (znanej też jako 68k). Jest produkowany do tej pory przez Freescale Semiconductor. Kompatybilny w dół. Do głównych innowacji należy zintegrowanie z procesorem koprocesora matematycznego.
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