68020, 68030, 68040

В 1984 году, за несколько месяцев до появления i386, Motorola выпустила свой первый полностью 32-битный чип 68 020. Процессор производился по 2-мкм техпроцессу и насчитывал 190 000 транзисторов. Его тактовая частота составляла от 12 до 33 МГц. В сравнении с предшественником 68 010 новый процессор получил множество улучшений. Он работал с полноценными 32-битными внешними шинами данных и адресов, а также поддерживал новые инструкции и режимы адресации. При этом время выполнения некоторых инструкций было сокращено. Также 68 020 стал первым процессором в линейке Motorola 68k со встроенной кэш-памятью первого уровня. Её объем составлял всего 256 байт. Увы, 68 020 не имел встроенного FPU, хотя интерфейс кристалла обеспечивал поддержку до 8 сопроцессоров. Что касается производительности, то при частоте 33 МГц результат составил 5,36 млн инструкций в секунду.

(68 030)

В 1987 году в продаже появился следующий процессор компании Motorola — 68 030. Он был полностью 32-разрядным. Шина данных в 68 030 стала динамической, она могла функционировать в 8-, 16- и 32-битных режимах. Также появился синхронный режим работы шины данных и адресной шины, что увеличило скорость передачи данных. Производительность процессора возросла и за счет дополнительных 256 байт кэш-памяти первого уровня, сокращения времени доступа к кэшу инструкций и добавления блока управления памятью. Как и в случае с моделью 68 020, 68 030 не имел встроенного сопроцессора. Что касается технических характеристик, то они во многом совпадали с таковыми у предшественника. Тактовая частота процессора варьировалась от 16 МГц до 50 МГц. Во втором случае производительность составляла порядка 18 миллионов инструкций в секунду.

(68 040)

С появлением встроенного сопроцессора и увеличением объема кэш-памяти чип значительно усложнился. При одинаковой частоте производительность модели 68 040 превышала скорость CPU прошлых поколений более чем в четыре раза. При этом кристалл сильно грелся, причем разработчики так и не смогли решить эту проблему. Отсюда тактовая частота процессора никогда не превышала отметки 40 МГц, хотя у самой Motorola были планы по запуску 50-мегагерцовой версии.

По своим возможностям Motorola 68 040 был сопоставим с Intel i486 и при одинаковой частоте даже превосходил его в скорости.