Le R2000 est un microprocesseur 32 bits développé par MIPS Computer Systems qui implémente l' architecture de jeu d'instructions MIPS I (ISA). Introduit en janvier 1986, il s'agissait, à quelques mois près, de la première implémentation commerciale de l' architecture RISC . Le R2000 était en concurrence avec les mini-ordinateurs VAX de Digital Equipment Corporation (DEC) et avec les microprocesseurs Motorola 68000 et Intel Corporation 80386. Parmi les utilisateurs du R2000 figuraient Ardent Computer , DEC, Silicon Graphics , Northern Telecom et les propres stations de travail Unix de MIPS.
Le chipset était composé du microprocesseur R2000, de l'accélérateur à virgule flottante R2010 et de quatre puces tampon d'écriture R2020. La puce principale R2000 exécutait toutes les instructions non à virgule flottante avec un simple pipeline court. Cette puce contrôlait également le code externe et les caches de données, constitués de puces SRAM standard rapides organisées avec une indexation directe et une latence de lecture d'un cycle. La puce R2000 contenait un petit tampon de traduction pour mapper les adresses de mémoire virtuelle. La puce R2010 contenait les registres à virgule flottante, les chemins de données à virgule flottante et leur pipeline simple plus long. Les écritures dans la mémoire principale DRAM prenaient des dizaines de cycles pour être complètement terminées. Mais les puces R2020 mettaient en file d'attente et terminaient jusqu'à 4 écritures en attente dans la mémoire principale, permettant au cœur R2000 de continuer sans se bloquer. En l'absence d'échecs de cache, ce chipset maintenait un taux d'achèvement des instructions d'une instruction par cycle ALU. C'était plus efficace que les microprocesseurs non RISC de l'époque, qui nécessitaient plusieurs cycles par instruction. Le R2000A initial, cadencé à 12,5 MHz, offrait 8 à 10 millions d'instructions entières par seconde (MIPS), ou 0,9 million d'opérations en virgule flottante par seconde (MFLOPS), et apparaîtrait dans des stations de travail comme les SGI IRIS 4D de 1987 et les stations de travail DECstation 2100 de 1988. 1986 a également vu une technologie similaire dans le premier microprocesseur SPARC de Sun, le premier microprocesseur PA-RISC de Hewlett Packard et les premiers kits d'évaluation Acorn RISC Machine (ARM) livrés aux développeurs.
La vitesse globale était limitée par la taille du cache et le temps de cycle du cache. Le chipset R2000 et la SRAM étaient initialement vendus uniquement sous forme de circuit imprimé complet pour garantir de bons timings de bus de cache. En 1987, les constructeurs de systèmes ont commencé à utiliser le chipset dans de nouvelles conceptions de cartes arbitraires.
Le R2000 était disponible en 8,3, 12,5 et 15 MHz. La puce contenait 110 000 transistors et mesurait 80 mm2 dans un processus CMOS double métal de 2,0 μm. MIPS était une société de semi-conducteurs sans usine , c'est-à-dire qu'elle n'avait pas la capacité de fabriquer des circuits intégrés. Le jeu de puces a été initialement fabriqué pour MIPS par Sierra Semiconductor et Toshiba . En décembre 1987, MIPS a accordé une licence à Integrated Device Technology , LSI Logic et Performance Semiconductor pour fabriquer et commercialiser également le R2000. Sierra et Toshiba ont continué à servir de fonderies.
LSI a fabriqué le jeu de puces dans son procédé CMOS double métal de 2,0 μm et l'a commercialisé sous le nom de LR2000. Performance Semiconductor a fabriqué le jeu de puces dans son procédé CMOS double métal de 0,8 μm PACE-I et l'a commercialisé sous le nom de PR2000.
En 1988, une version améliorée a été introduite, le R2000A. Il était composé des circuits intégrés R2000A et R2010A. Il fonctionnait à 12,5 et 16,67 MHz. Il a été largement utilisé dans les applications embarquées telles que les contrôleurs d'imprimante.
En 1988, le R2000 a été suivi par le R3000 , utilisant une conception système globale similaire mais une implémentation de puce plus rapide.