Evolucija procesora Intel x86 u 80-ima: 286, 386 i 486

Danas želimo pregledati jedno od najplodnijih razdoblja u svojoj povijesti kroz evoluciju Intel x86 procesora osamdesetih. Vrijeme promjene za osobna računala.

Procesor je jedna od najzanimljivijih komponenti računala zbog njegove važnosti, povijesti i evolucije. Od svega svega nekoliko tvrtki više je uključeno u sve navedene točke od plavog giganta poluvodiča; Intel je čitav život ovog djela bio stalni akter.

Sadržaj indeks

Sedam godina neprekidne evolucije

Vremensko razdoblje koje želimo obuhvatiti u ovom tekstu datira od 1982. do kraja osamdesetih; Tijekom tog vremena, procesori temeljeni na x86 arhitekturi doživjeli su jedan od najbržih i najupečatljivijih zbivanja u povijesti modernog računarstva i postavili su neke temelje kako razumijemo kućnu elektroniku danas.

Slika: Flickr; Pauli Rautakorpi

Govorit ćemo o Intel 80286 i njegovoj implementaciji u IBM PC / AT, Intel 80386 i porastu PC klonova kroz Compaq, kao i pokretanju i razvoju Intel 80486 i osnovama onoga što će kasnije postati Pentium. Opći obilazak povijesti računarstva.

Intel 80286 (1982)

Slika: Flickr; Henry Mühlpfordt

Intel 80286 (poznat i kao iAPX 286 ili i286) izravni je nasljednik procesora Intel 80186 i 80188, koji pripadaju obitelji procesora x86 i bio je CPU po izboru za kućna računala koja je proizvela IBM od pokretanja do dobro u osamdesete, nastavljajući odnos između Intela i IBM-a.

Neki od njegovih x86 specifikacija

I286 bio je veliki skok u spec-u od prethodne iteracije x86 procesora. P2 arhitektura je koristila 16-bitnu magistralu podataka (otuda je kategorizacija procesora), a adresna sabirnica bila je 24 bita, što je jasan evolucija od izvornog 80086. Dok su se njihove frekvencije kretale od 4 MHz do 25 MHz u posljednjim revizijama.

P2 arhitektura. Slika: Wikimedia commons

Izdvajamo uključuju poboljšanja u izvršavanju uputa po satu ciklusa i uključivanje novih skupova uputa koji drastično smanjuju vrijeme potrebno za obavljanje nekih zadataka; nekima od njih trebalo je manje od dva puta ciklusa sata da bi ih dovršili.

Prvi koraci u obavljanju više zadataka u prvom x86

I286 karakterizirala je upotreba dva načina rada, namijenjena za upotrebu višesatnih aplikacija, govorimo o zaštićenom načinu rada i stvarnom načinu rada.

Stvarni način rada (način stvarne adrese) bio je onaj koji je na snagu stupio na snagu u procesoru. Održava kompatibilnost s unatrag s prethodnim procesorima x86 porodice i ima izravan pristup softveru u BIOS sustava. Zahvaljujući ovoj nazadnoj kompatibilnosti, i286 procesori mogli su koristiti sav softver razvijen za njihove prethodnike, što ih čini vrlo svestranim procesorom. Izdvajamo da je to način rada MS-DOS operativnog sustava i prve verzije Microsoft Windowsa.

S druge strane, zaštićeni način rada dao je procesoru mogućnost obavljanja više zadataka, zahvaljujući mogućnosti brzog prebacivanja dva različita procesa. Naziv potječe od ograničenog pristupa programima uputama opreme (pojavljuje se lik supervizora) kako bi se izbjegli sukobi ako se zajedno koriste; nažalost, uklonjena je kompatibilnost većine softvera, uključujući i onaj pod nazivom MS-DOS.

Prvijenac IBM

I286 objavljen je na IBM-ovoj trećoj generaciji osobnih računala, PC / AT. Ogroman uspjeh njujorške tvrtke katapultirao je prodaju mikroprocesora i uspostavljanje AT modela kao standarda u kućnom računalstvu potaknulo stvaranje softvera kompatibilnog s Intelovom arhitekturom.

IBM PC / AT računalo. Slika: wikimedia commons; MBlair Martin.

Kao i obično u to vrijeme, Intel nije bio jedini proizvođač. Tvrtke poput samog IBM- a ili trenutnog AMD-a proizvele su slične i kompatibilne modele, u nekim slučajevima (poput korporacije Harris ili samog AMD-a), daleko nadmašujući brzinu izvornog modela koji je razvio Intel.

PREPORUČUJEMO VAM Intel obustavio prvu generaciju Thunderbolt 3 kontrolera

Intel 80386 (1985)

Slika: Flickr; doprinos koji

Nakon pokretanja Intel 80286 uslijedio bi njegov pregled, Intel 80386 (ili i386). Ovaj procesor imao je za cilj poboljšati značajke predstavljene u i286, dodajući nove načine rada i brojne nove značajke u x86 arhitekturi. Takav je napredak bio temelj za kasnije procesore, barem do pojave P6 čipova.

"Klonovi" Intela i IBM-a

Izvorni i286 bio je procesor dizajniran za proizvodnju jednostavno i učinkovito; Ubrzo nakon originalnog predstavljanja, a zbog uspjeha, ostali su proizvođači počeli proizvoditi i prodavati vlastite verzije modela. Neki od njih s znatnim poboljšanjima u odnosu na izvornike, posebno u postignutim frekvencijama.

I386 je u startu bio skup procesor u proizvodnji i primjeni; možda je to bio razlog što ga IBM nije počeo koristiti do 1987. godine, prostor koji je tvrtka Compaq (poznata po pristupačnim računalima kompatibilnim sa IBM-om) iskoristila za lansiranje Compaq Portable 386 / III na tržište i preuzela vodeću ulogu u ponudi. IBM PC. Počelo bi zlatno doba klonova koji se temelji na računalima sjevernoameričke tvrtke.

Compaq PC jedna je od prvih tvrtki koja je računala učinila kompatibilnim sa IBM PC-om. Slika Wikimedia Commons; Titian Garuti

Intel također nije prošao nekažnjeno od strane drugih kompanija; Zbog toga i386 nije licenciran za proizvodnju izvan tvornica tvrtke Mountain View. Međutim, tvrtke poput AMD i Texas Instruments nastavile su razvijati brže i pristupačnije procesore temeljene na i286; Da bi se borio protiv njih, Intel je razvio i386SX, jeftinu verziju izvornog i386 s nekim sličnostima s i286 i jednostavnijom i jeftinijom za proizvodnju. Strategija će stupiti na snagu do početka devedesetih, kada su se verzije originalnog i386 počele pojavljivati ​​od AMD-a s Am386 i Cyrix sa svojim Cx486.

Snažni P3 procesori

Iako to ne bi bio tako značajan skok u pogledu brzine kao i286, i386 je bio značajan napredak za x86 procesore. Frekvencija se dramatično povećala, na 12 MHz kod prvih modela, dosegnuvši 40 MHz u kasnijim. Sabirnica podataka također je udvostručena na 32-bitne, a adresa sabirnice također je povećana na 32-bitne, kao i značajne promjene izvršene su u izvršavanju uputa, a pojavio se IA-32 set uputa.

P3 arhitektura. Slika: wikimedia commons

Zbog IA-32 kompatibilnost s softverom i286 bila je ograničena, ali njegova primjena postavila bi temelje za x86 arhitekturu za sljedećih 20 godina i utjecala na x86-64 instrukcijske setove (Intel 64 za Intel) koje koristimo u trenutna oprema za domaćinstvo.

S druge strane, i386SX procesori radili su sa 16-bitnom magistralnom sabirnicom podataka i 24-bitnom adresnom sabirnicom, čineći je sporijom, poput prethodnika, iako je održavala unutarnji dizajn čipa, što se i računalo s drugim velikim poboljšanjima.

Novi načini, isti problemi na x86

Drugi je naglasak i386 bio, opet, provođenje različitih funkcionalnih načina. Stvarni način rada i zaštićeni način ponovno su se pojavili iz razloga kompatibilnosti, ali vlastiti zaštićeni način prikazao je važne nove značajke, poput uklanjanja segmenata ili virtualizacije nekoliko sesija.

Nažalost, njegova slaba provedba i dalje je glavni skok u tim zbivanjima; Nastavio je biti glavni ograničavač mogućnosti tih procesora sve do pojave naprednijih operativnih sustava.

Preporučujemo vam Corsair One PRO pregled na španjolskom jeziku (potpuna analiza)

Intel 80486 (1989)

Nakon nedvojbenog uspjeha i386, Intel je razvio novu generaciju x86 procesora s ciljem poboljšanja onoga što je postigao s i386. Tako bi se rodili P4 procesori, širom svijeta poznatiji kao Intel 80486 ili i486.

Koprocesor 387 i i486SX

Procesori i486 vrlo su slični svojoj prethodnoj generaciji, osim što uključuje integraciju koprocesora 387; Ovaj čip uključuje jedinicu s pomičnom točkom i objedinjenu predmemoriju unutar kruga, od čega će monolitni procesori čipa postajati sve češći. Inače je to još uvijek 32-bitni procesor na podatkovnoj magistrali i adresnoj sabirnici, a ostala poboljšanja su se više vrtila oko optimiziranja skupa uputa ili povećanja frekvencija nego drugih faktora.

P4 arhitektura. Slika: wikimedia commons

Međutim, postojala je varijanta i486, i486SX, koja je disprogramirala ovaj koprocesor za smanjenje troškova. I486SX nije imao drugačiju veličinu sabirnice od svoje izvorne (barem Intel), tako da je bio vrlo popularan čip zbog svoje niže cijene.

Opsesija visokim frekvencijama

Ono što je i486 donio bio je početak MHz groznice u procesorima. Intel je predstavio, zahvaljujući uključivanju integrirane memorije za predmemoriju, umnožavanje unutarnjih frekvencija takta, njegovo ime je bilo Intel OverDrive. Kroz njih su i486 procesori mogli raditi na dvostrukoj (a kasnije i utrostručenoj) svojoj frekvenciji radi dovršetka uputa, korist od dužih.

Prvi procesor s tim karakteristikama bio je i486DX2, koji je udvostručio brzinu takta s 25 MHz na 50 MHz. Posljednja iteracija ove vrste bila je i486DX4, utrostručivši frekvencije na 100 MHz, iako najmoćnija Došao je iz AMD-a s Am5x86-P75 + koji je dostigao 150 MHz.

Podržani procesori ponovno se upisuju i proširuju na x86

Sličnosti između arhitekture i486 i i386 procesora olakšale su proizvođačima procesora kompatibilnih sa i486. Nakon što su licence nestale s lansiranjem i386, javnost ih je popularno počela nazivati ​​"klonovima", iako se ovaj izraz primjenjivao samo na one identične (interno) na izvornicima.

Procesori izvedeni iz drugih marki Intel 80486. Slika: Zbirka računala MCbx

Jedan od najplodnijih proizvođača procesora ove vrste iz AMD-a, čak je išao tako daleko (kao što smo već spomenuli) lansirati snažnije modele od Intelovih inačica, iako je njegovo najveće bogatstvo na tržištu i dalje bila njegova najpovoljnija cijena. To je bila i linija Cyrix, rezultat obrnutog inženjeringa Intelovih procesora; njihovi procesori nisu radili potpuno jednako, pa su se oslonili na pristupačne cijene.

Druga imena od interesa mogla bi biti IBM ili Texas Instruments, iako je njihova prisutnost bila manje jaka nego u prethodnim fazama x86 porodice procesora.

Posljednja riječ o x86 procesorima

Procesori x86 obitelji doživjeli su neke od najznačajnijih promjena u njihovoj povijesti za to vrijeme. Nije iznenađujuće što su bili postavljeni temelji za mnoge elemente koji će nas pratiti godinama nakon što su u ovim generacijama izašli na vidjelo.

Preporučujemo da pročitate naš vodič o najboljim matičnim pločama

Bez sumnje, to je jedno od najljepših razdoblja modernog računanja, te prve faze kućnog računanja kakvo danas poznajemo. Ako želite znati više o ovoj komponenti, pozivamo vas da pročitate naš članak o generacijskom skoku s Intel Pentium 4 na Intel Core.