„Intel x86“ procesorių raida devintajame dešimtmetyje: 286, 386 ir 486

Šiandien norime apžvelgti vieną iš labiausiai prabangių laikotarpių per savo istoriją , vykstant aštuntojo dešimtmečio „Intel x86“ procesoriams. Asmeninių kompiuterių pokyčių laikas.

Procesorius yra vienas iš įdomiausių kompiuterio komponentų dėl jo svarbos, istorijos ir raidos. Iš viso nedaugelis bendrovių labiau įtraukia visus nurodytus dalykus nei mėlyną puslaidininkių milžiną; „Intel“ buvo nuolatinis veikėjas per visą šio kūrinio gyvavimo laiką.

Turinio rodyklė

Septyni metai nenutrūkstamos evoliucijos

Laikotarpis, kurį norime aprėpti šiame tekste, prasideda nuo 1982 m. Iki aštuntojo dešimtmečio pabaigos; Per tą laiką „x86“ architektūra pagrįsti procesoriai patyrė vieną greičiausių ir įspūdingiausių pokyčių šiuolaikinės kompiuterijos istorijoje ir padėjo pamatus, kaip šiandien suprantame namų elektroniką.

Vaizdas: Flickr; Paulius Rautakorpi

Mes kalbėsime apie „Intel 80286“ ir jo įgyvendinimą „IBM PC / AT“, „Intel 80386“ ir PC klonų atsiradimą per „Compaq“, taip pat apie „Intel 80486“ paleidimą ir plėtrą bei pagrindus, kurie vėliau taps „Pentium“. Bendra ekskursija po kompiuterijos istoriją.

„Intel 80286“ (1982 m.)

Vaizdas: Flickr; Henris Mühlpfordtas

„ Intel 80286“ (dar žinomas kaip „iAPX 286“ arba „i286“) yra tiesioginis „Intel 80186“ ir „80188“ procesorių, visų priklausančių „x86“ procesorių šeimai, įpėdinis, ir buvo pasirinktas centrinių procesorių procesorius namų kompiuteriams, kuriuos gamino IBM nuo jo įkūrimo iki gerai į aštuntąjį dešimtmetį, tęsdamas „Intel“ ir IBM ryšius.

Kai kurios jos x86 specifikacijos

„ I286“ buvo didelis šuolis spec., Palyginti su ankstesniu x86 procesorių kartojimu. „P2“ architektūroje buvo naudojama 16 bitų duomenų magistralė (taigi procesoriaus kategorija), o adresų magistralė buvo 24 bitų, aiški evoliucija, palyginti su originaliu 80086. Nors pastarųjų versijų dažnis svyravo nuo 4 MHz iki 25 MHz.

P2 architektūra. Vaizdas: „Wikimedia Commons“

Svarbiausi įvykiai apima patobulinimus, susijusius su instrukcijų vykdymu per vieną ciklo ciklą, ir naujų instrukcijų rinkinių įtraukimą, kurie žymiai sumažina laiką, reikalingą kai kurioms užduotims atlikti; kai kuriems iš jų atlikti reikėjo mažiau nei dvigubai daugiau laikrodžio ciklų.

Pirmieji multitasking žingsniai per pirmąjį x86

„ I286“ buvo būdingas dviejų veikimo režimų, skirtų daugiafunkcinėms programoms, naudojimas, mes kalbame apie apsaugotą režimą ir realųjį režimą.

Realusis režimas (realaus adreso režimas) buvo tas, kuris įsigaliojo pagal nutylėjimą procesoriuje. Palaiko atgalinį suderinamumą su ankstesniais x86 šeimos procesoriais ir turi tiesioginę programinės įrangos prieigą prie sistemos BIOS. Dėl šio atgalinio suderinamumo „i286“ procesoriai galėjo naudoti visą savo pirmtakams sukurtą programinę įrangą, todėl jie buvo labai universalūs. Pabrėžiame, kad tai buvo būdas, kuriuo veikė „ MS-DOS“ operacinė sistema ir pirmosios „Microsoft Windows“ versijos.

Apsaugotasis režimas, priešingai, suteikė procesoriui galimybę atlikti daugiafunkcinius uždavinius dėl galimybės greitai perjungti du skirtingus procesus. Jos pavadinimas kildinamas iš ribotos programų galimybės naudotis įrangos instrukcijomis (atrodo vadovo figūra), kad būtų išvengta konfliktų, kai jie naudojami kartu; Deja, tai pašalino daugumos programinės įrangos, įskaitant pavadintą MS-DOS, suderinamumą.

„IBM“ debiutas

„I286“ buvo išleistas IBM trečiosios kartos asmeniniuose kompiuteriuose - PC / AT. Didžiulė Niujorko kompanijos sistemos sėkmė paskatino mikroprocesoriaus pardavimą ir AT modelio sukūrimas kaip namų kompiuterių standartą paskatino kurti programinę įrangą, suderinamą su „Intel“ architektūra.

„IBM PC / AT“ kompiuteris. Vaizdas: „wikimedia commons“; MBlair Martin.

Kaip tuo metu įprasta, „Intel“ nebuvo vienintelis gamintojas. Tokios kompanijos kaip pati IBM arba dabartinis AMD gamino panašius ir suderinamus modelius, kai kuriais atvejais (pvz., „ Harris Corporation“ arba pati AMD), smarkiai viršydami pirminio „Intel“ sukurto modelio greitį.

REKOMENDUOJAME JUMS „Intel“ atsisakyti pirmosios kartos „Thunderbolt 3“ valdiklių

„Intel 80386“ (1985 m.)

Vaizdas: Flickr; Contri

Paleidus „Intel 80286“, bus jo apžvalga, „Intel 80386“ (arba „i386“). Šiuo procesoriumi buvo siekiama patobulinti „i286“ pateiktas funkcijas, pridedant naujus darbo režimus ir daugybę naujų funkcijų „x86“ architektūroje. Tai buvo avansas, padėjęs pagrindą vėlesniems procesoriams bent jau iki P6 lustų pasirodymo.

„Intel“ ir IBM „klonai“

Originalus „i286“ buvo procesorius, skirtas gaminti paprastai ir efektyviai; Netrukus po pirminio jo pristatymo ir dėl sėkmės likę gamintojai pradėjo gaminti ir pardavinėti savo modelio versijas. Kai kurie jų buvo žymiai patobulinti, palyginti su originalu, ypač pasiekiamų dažnių srityje.

„ I386“ buvo brangus procesorius gaminant ir įgyvendinant; galbūt tai buvo priežastis, kodėl IBM pradėjo jį naudoti tik 1987 m., erdvėje, kuria pasinaudojo „ Compaq“ įmonė (žinoma dėl prieinamų IBM suderinamų kompiuterių), kad rinkoje galėtų išleisti „Compaq Portable 386 / III“ ir imtųsi lyderio pozicijos pasiūlyme. „IBM PC“. Prasidėtų auksinis klonų, pagrįstų Šiaurės Amerikos kompanijos kompiuteriais, amžius.

„Compaq PC“ buvo viena iš pirmųjų kompanijų, kurios asmeninius kompiuterius suderino su „IBM PC“. Vaizdo „Wikimedia Commons“; Titianas Garuti

„Intel“ taip pat neliko nenubaustas kitų kompanijų; Būtent todėl „i386“ nebuvo išduota licencija gaminti ne „Mountain View“ įmonės gamyklose. Tačiau tokios kompanijos kaip AMD ir „Texas Instruments“ toliau tobulino greitesnius ir prieinamesnius „i286“ pagrįstus procesorius; Siekdama su jais kovoti, „Intel“ sukūrė „ i386SX“, nebrangią originalios „i386“ versiją, turinčią tam tikrų panašumų su „i286“ ir kurią lengviau ir pigiau gaminti. Ši strategija galios iki dešimtojo dešimtmečio pradžios, kai pradinės „i386“ versijos pasirodė iš „ AMD“ su „ Am386“ ir „ Cyrix“ su jų „ Cx486“.

Galingi P3 procesoriai

Nors tai nebūtų toks reikšmingas šuolio greitis kaip „i286“, „i386“ buvo reikšmingas „x86“ procesorių progresas. Pirmuosiuose modeliuose dažnis smarkiai išaugo iki 12 MHz, o vėlesniuose pasiekė 40 MHz. Duomenų magistralė taip pat buvo dvigubinta iki 32 bitų, o adresų magistralė taip pat padidinta iki 32 bitų, taip pat buvo atlikti svarbūs nurodymų vykdymo pakeitimai ir atsirado IA-32 instrukcijų rinkinys.

P3 architektūra. Vaizdas: „wikimedia commons“

Dėl IA-32 suderinamumas su „i286“ programine įranga buvo ribotas, tačiau jo įgyvendinimas padėtų pamatus x86 architektūrai ateinantiems 20 metų ir darytų įtaką x86–64 instrukcijų rinkiniams („Intel 64“, skirta „Intel“), kuriuos naudojame dabartinė buitinė įranga.

Kita vertus, „i386SX“ procesoriai dirbo su 16 bitų duomenų magistrale ir 24 bitų adresų magistralėmis, todėl buvo lėtesni, kaip ir jo pirmtakas, nors išlaikė vidinį lusto dizainą, kuris tikrai kartu su kitais svarbiais patobulinimais.

Nauji režimai, tos pačios x86 problemos

Kitas „i386“ akcentas vėl buvo skirtingų funkcinių režimų įgyvendinimas. Realusis režimas ir apsaugotas režimas vėl atsirado dėl suderinamumo priežasčių, tačiau savaime apsaugotas režimas atsirado su svarbiomis naujomis funkcijomis, tokiomis kaip segmentų pašalinimas ar kelių sesijų virtualizavimas.

Deja, blogas jos įgyvendinimas ir toliau buvo pagrindinė šių pokyčių priežastis; Iki pažangių operacinių sistemų atsiradimo ji ir toliau buvo pagrindinis šių procesorių galimybių ribotojas.

REKOMENDUOJAME JUMS „Corsair One PRO“ apžvalgą ispanų kalba (išsami analizė)

„Intel 80486“ (1989 m.)

Po neabejotinos „i386“ sėkmės „Intel“ sukūrė naujos kartos „x86“ procesorius, siekdama patobulinti tai, ką pasiekė su „i386“. Taip gimtų P4 procesoriai, visame pasaulyje žinomi kaip „Intel 80486“ arba „i486“.

387 bendrasis procesorius ir „i486SX“

„I486“ procesoriai yra labai panašūs į ankstesnės kartos vidinius, išskyrus 387 bendrojo procesoriaus integraciją; Ši mikroschema apėmė slankiojo kablelio bloką ir vieningą talpyklą grandinėje, iš kurios vis labiau populiarės monolitiniai lustų procesoriai. Priešingu atveju tai vis tiek buvo 32 bitų duomenų magistralės ir adresų magistralės procesorius, o likę patobulinimai buvo labiau susiję su instrukcijų rinkinio optimizavimu arba dažnių padidinimu nei kiti veiksniai.

P4 architektūra. Vaizdas: „wikimedia commons“

Vis dėlto buvo „i486“ variantas - „i486SX“, kuris atsisakė šio bendro procesoriaus, kad sumažintų išlaidas. „I486SX“ neturėjo skirtingo autobuso dydžio nei jo originalus (bent jau „Intel“), todėl jis buvo labai populiarus lustas už mažesnę kainą.

Aukštų dažnių manija

Tai, ką „i486“ atnešė, buvo MHz karščiavimo pradžia procesoriuose. „Intel“ pristatė integruotosios talpyklos atminties, laikrodžio vidinių dažnių dubliavimo, pavadinimą „Intel OverDrive“. Per juos „i486“ procesoriai galėjo dirbti dvigubai (o vėliau ir trigubai) savo dažniais vykdydami instrukcijas, naudodamiesi ilgesnėmis.

Pirmasis procesorius, pasižymintis šiomis charakteristikomis, buvo „i486DX2“, kuris dvigubai padidino laikrodžio greitį nuo 25 MHz iki 50 MHz. Paskutinė tokio tipo iteracija buvo „i486DX4“, trigubai padidinanti dažnius iki 100 MHz, nors galingiausia Jis atėjo iš AMD su „Am5x86-P75 +“, pasiekusiais 150 MHz.

Palaikomi procesoriai pakartotinai įveda ir plečiasi naudojant x86

„I486“ ir „i386“ procesorių architektūros panašumai palengvino procesą su „i486“ suderinamų procesorių gamintojais. Po licencijų išnykimo, paleidus „i386“, visuomenė pradėjo juos populiariai vadinti „klonais“, nors šis terminas buvo taikomas tik tiems, kurie identiški (viduje) originalams.

Procesoriai, gauti iš kitų „Intel 80486“ prekės ženklų. Paveikslėlis: „MCbx“ kompiuterinė kolekcija

Vienas vaisingiausių šio tipo procesorių gamintojų iš AMD, netgi žengiantis taip toli (kaip jau minėjome) išleisti galingesnius modelius nei „Intel“ variantai, nors didžiausias jos turtas rinkoje vis dar buvo jo prieinamiausia kaina. Tai taip pat buvo „ Cyrix“ linija, „Intel“ procesorių atvirkštinės inžinerijos rezultatas, jų procesoriai nedarė lygiai to paties, todėl jie pasitikėjo prieinamomis kainomis.

Kiti dominantys pavadinimai galėtų būti „IBM“ arba „Texas Instruments“, nors jų buvimas nebuvo toks stiprus kaip ankstesniuose „x86“ procesorių šeimos etapuose.

Paskutinis žodis apie x86 procesorius

„X86“ šeimos procesoriai per tą laiką patyrė keletą ryškiausių savo istorijos pokyčių. Nenuostabu, kad pamatai buvo sudėti daugeliui elementų, kurie mus lydės po daugelio metų, kai jie pasirodė šios kartos.

Mes rekomenduojame perskaityti mūsų vadovą geriausiose pagrindinėse plokštėse

Be jokios abejonės, tai yra vienas gražiausių šiuolaikinės kompiuterijos laikotarpių ir pirmieji namų skaičiavimo etapai, kaip mes tai žinome šiandien. Jei norite sužinoti daugiau apie šį komponentą, kviečiame perskaityti mūsų straipsnį apie kartų šuolį nuo „Intel Pentium 4“ iki „Intel Core“.