80'lerde Intel x86 işlemcilerin gelişimi: 286, 386 ve 486

Bugün , seksenlerin Intel x86 işlemcilerinin evrimi sayesinde tarihinin en verimli dönemlerinden birini gözden geçirmek istiyoruz. Kişisel bilgisayarlar için değişim zamanı.

İşlemci, önemi, geçmişi ve evrimi nedeniyle PC'nin en ilginç bileşenlerinden biridir. Hepsinden önemlisi, yarı iletkenlerin mavi devinden daha az sayıda şirket, belirtilen tüm noktalara daha fazla katılmaktadır; Intel, bu eserin ömrü boyunca sürekli bir kahramandı.

İçindekiler dizini

Yedi yıllık sürekli evrim

Bu metinde ele almak istediğimiz süre 1982'den seksenlerin sonuna kadar uzanmaktadır; Bu süre zarfında, x86 mimarisine dayanan işlemciler, modern bilgi işlem tarihindeki en hızlı ve en dikkate değer gelişmelerden birini yaşadı ve bugün ev elektroniği anlayışımızın temellerini attı.

Görüntü: Flickr; Pauli Rautakorpi

Intel 80286 ve IBM PC / AT'deki uygulaması, Intel 80386 ve PC klonlarının Compaq aracılığıyla yükselişi ve Intel 80486'nın piyasaya sürülmesi ve geliştirilmesi ve daha sonra Pentium'un temelleri hakkında konuşacağız. Bilgisayar tarihinin genel bir turu.

Intel 80286 (1982)

Görüntü: Flickr; Henry Mühlpfordt

Intel 80286 (iAPX 286 veya i286 olarak da bilinir), tümü x86 işlemci ailesine ait olan Intel 80186 ve 80188 işlemcilerin doğrudan halefidir ve IBM tarafından başlatılan ev bilgisayarları için tercih edilen CPU'dur. seksenlere kadar, Intel ve IBM arasındaki ilişkiyi sürdürdü.

Bazı x86 özellikleri

İ286, x86 işlemcilerin önceki yinelemelerinde spesifik olarak büyük bir sıçramaydı. P2 mimarisinde 16 bitlik bir veri yolu (dolayısıyla işlemcinin kategorizasyonu) kullanıldı ve bir adres veriyolu 24 bitti, orijinal 80086'dan net bir evrim. En son revizyonlarda frekansları 4 MHz ila 25 MHz arasında değişmektedir.

P2 mimarisi. Resim: Wikimedia müşterileri

Öne çıkan özellikler arasında saat döngüsü başına talimatları uygulamadaki iyileştirmeler ve bazı görevleri gerçekleştirmek için gereken süreyi önemli ölçüde azaltan yeni talimat kümelerinin eklenmesi; bazılarının tamamlanması için saat döngülerinin iki katından daha azına ihtiyacı vardı.

İlk x86'da çoklu görevde ilk adımlar

İ286, çoklu görev uygulamalarının kullanımına yönelik iki çalışma modunun kullanılmasıyla karakterize edildi, korumalı mod ve gerçek moddan bahsediyoruz.

Gerçek mod (gerçek adres modu), işlemcide varsayılan olarak yürürlüğe giren moddur. Önceki x86 aile işlemcileri ile geriye dönük uyumluluğu korur ve sistem BIOS'una doğrudan yazılım erişimi sunar. Bu geriye dönük uyumluluk sayesinde, i286 işlemciler öncekiler için geliştirilen tüm yazılımları kullanabildiler ve bu da onları çok yönlü bir işlemci yaptı. MS-DOS işletim sisteminin ve Microsoft Windows'un ilk sürümlerinin çalışma biçimi olduğunu vurguladık.

Korumalı mod ise, iki farklı işlemi hızlı bir şekilde değiştirme yeteneği sayesinde işlemciye çoklu görev yapma yeteneği verdi. Adı, birlikte kullanıldığında çakışmaları önlemek için programlar tarafından ekipmanın talimatlarına sınırlı erişimden (süpervizörün figürü görünür) kaynaklanır; ne yazık ki, bu MS-DOS adlı yazılım da dahil olmak üzere yazılımın çoğu için uyumluluğu kaldırdı.

IBM'den çıkış

İ286, IBM'in üçüncü nesil kişisel bilgisayarları olan PC / AT'de piyasaya sürüldü. New York şirketinin sisteminin muazzam başarısı, mikroişlemcinin satışını arttırdı ve AT modelinin ev bilgisayarlarında standart olarak kurulması, Intel mimarisiyle uyumlu yazılımların oluşturulmasını teşvik etti.

IBM PC / AT bilgisayarı. Görüntü: wikimedia ortak alanları; MBlair Martin.

O zamanki gibi, Intel tek üretici değildi. IBM'in kendisi veya mevcut AMD gibi şirketler, bazı durumlarda ( Harris Corporation veya AMD'nin kendisi gibi) Intel tarafından geliştirilen orijinal modelin hızını aşan benzer ve uyumlu modeller üretti.

SİZİ TAVSİYE EDİYORUZ Intel birinci nesil Thunderbolt 3 denetleyicilerini durduruyor

Intel 80386 (1985)

Görüntü: Flickr; Katkı

Intel 80286'nın piyasaya sürülmesinden sonra incelemesi Intel 80386 (veya i386) olacaktı. Bu işlemci, x86 mimarisinde yeni çalışma modları ve çok sayıda yeni özellik ekleyerek i286'da sunulan özellikleri geliştirmeyi amaçladı. En azından P6 çiplerinin ortaya çıkmasına kadar, daha sonraki işlemciler için temel oluşturacak olan ilerleme buydu.

Intel ve IBM'in "klonları"

Orijinal i286 basit ve verimli bir şekilde üretilecek şekilde tasarlanmış bir işlemciydi; Orijinal lansmanından kısa bir süre sonra ve başarısından dolayı, üreticilerin geri kalanı kendi model versiyonlarını üretmeye ve satmaya başladı. Bazıları, özellikle ulaşılan frekanslarda orijinal üzerinde önemli gelişmeler kaydediyor.

İ386, lansmanında, üretimi ve uygulamasında pahalı bir işlemciydi; belki de IBM'in 1987 yılına kadar kullanmaya başlamamasının nedeni, Compaq şirketinin (uygun fiyatlı IBM uyumlu PC'leri ile bilinir) Compaq Portable 386 / III'ü piyasaya sürmek ve teklifte liderlik etmek için avantaj sağladığı bir alan. IBM PC. Kuzey Amerika şirketinin bilgisayarlarına dayanan klonların altın çağı başlayacaktı.

Compaq PC, PC'leri IBM PC ile uyumlu hale getiren ilk şirketlerden biriydi. Görüntü Wikimedia Commons; Titian Garuti

Intel ayrıca başka şirketler tarafından cezasız kalmadı; Bu nedenle i386, Mountain View şirketindeki fabrikaların dışında üretim için lisanslanmadı. Ancak, AMD ve Texas Instruments gibi şirketler daha hızlı ve daha uygun fiyatlı i286 tabanlı işlemciler geliştirmeye devam etti; Onlarla savaşmak için Intel, orijinal i386'nın ucuz bir versiyonu olan i386SX'i i286 ile bazı benzerliklere sahip ve üretimi daha kolay ve daha ucuz geliştirdi. Strateji, orijinal i386 sürümlerinin Am386 ile AMD'den ve Cx486 ile Cyrix'in görünmeye başladığı 1990'ların başına kadar geçerli olacaktı.

Güçlü P3 işlemciler

İ286 kadar hız açısından önemli bir sıçrama olmamasına rağmen, i386 x86 işlemciler için önemli bir gelişmeydi. Frekans, ilk modellerde çarpıcı bir şekilde 12 MHz'e yükseldi, daha sonraki modellerde 40 MHz'e ulaştı. Veri yolu da 32 bite iki katına çıkarıldı ve adres veri yolu da 32 bite çıkarıldı, talimatların yürütülmesinde önemli değişiklikler yapıldı ve IA-32 komut seti belirdi.

P3 mimarisi. Resim: wikimedia müşterekler

IA-32 nedeniyle i286 yazılımı ile uyumluluk sınırlıydı, ancak uygulaması önümüzdeki 20 yıl boyunca x86 mimarisinin temellerini atacak ve içinde kullandığımız x86-64 komut setlerini (Intel 64 for Intel) etkileyecektir. mevcut ev eşyası.

Öte yandan, i386SX işlemciler 16-bit veri yolu ve 24-bit adres veriyolu ile çalışarak, selefin iç tasarımını korumasına rağmen, selefi gibi daha yavaş hale getirdi. diğer büyük gelişmelerle.

Yeni modlar, x86'da aynı sorunlar

İ386'nın bir başka özelliği de, yine, farklı fonksiyonel modların uygulanmasıydı. Gerçek mod ve korumalı mod uyumluluk nedeniyle yeniden ortaya çıktı, ancak segmentlerin kaldırılması veya birkaç oturumun sanallaştırılması gibi önemli yeni özelliklerle kendi korumalı modu ortaya çıktı.

Ne yazık ki, kötü uygulaması bu gelişmelerdeki ana sürükleyici unsur olmaya devam etti; Daha gelişmiş işletim sistemlerinin ortaya çıkmasına kadar bu işlemcilerin yeteneklerinin önemli bir sınırlayıcısı olmaya devam etti.

SİZİ TAVSİYE EDİYORUZ İspanyolca Corsair One PRO İncelemesi (Tam Analiz)

Intel 80486 (1989)

İ386'nın yadsınamaz başarısının ardından Intel, i386 ile elde ettiklerini iyileştirmek amacıyla yeni nesil x86 işlemcileri geliştirdi. Dünya çapında Intel 80486 veya i486 olarak bilinen P4 işlemciler böyle doğdu.

387 yardımcı işlemci ve i486SX

İ486 işlemciler, 387 yardımcı işlemcinin entegrasyonu haricinde dahili olarak önceki nesillerine çok benzer; Bu çip bir kayan nokta birimi ve devre içinde birleşik önbellek içeriyordu, ondan monolitik çip işlemcileri giderek yaygınlaşacaktı. Aksi takdirde, veri veri yolunda ve adres veriyolunda hala 32 bit bir işlemciydi ve diğer iyileştirmeler, diğer faktörlere göre talimat setini optimize etme veya frekansları artırma etrafında daha fazla dönüyordu.

P4 mimarisi. Resim: wikimedia müşterekler

Bununla birlikte, i486'nın i486SX'in, maliyetleri azaltmak için bu yardımcı işlemciden vazgeçen bir varyantı vardı. İ486SX'in orijinalinden farklı bir veri yolu boyutu yoktu (en azından Intel tarafından), bu yüzden daha düşük fiyatıyla çok popüler bir çipti.

Yüksek frekans takıntısı

İ486'nın getirdiği şey, işlemcilerde MHz ateşinin başlamasıydı. Intel, entegre önbellek, saatin dahili frekanslarının çoğaltılması sayesinde adını tanıttı, adı Intel OverDrive oldu. Bunlar aracılığıyla, i486 işlemciler talimatların tamamlanması için frekanslarının iki katında (ve daha sonra üç katına) çalışabilir, daha uzun olanlardan yararlanabilir.

Bu özelliklere sahip ilk işlemci, saat hızını 25 MHz'den 50 MHz'ye iki katına çıkaran i486DX2 idi.Bu türün son yinelemesi, en güçlü olmasına rağmen frekansları 100 MHz'e üç katına çıkaran i486DX4'ünki idi. 150 MHz'e ulaşan Am5x86-P75 + ile AMD'den geldi.

Desteklenen işlemciler x86'da yeniden girip genişler

İ486 ve i386 işlemcilerin mimarisi arasındaki benzerlikler, i486 uyumlu işlemci üreticileri için işleri kolaylaştırdı. Lisanslar i386'nın piyasaya sürülmesiyle ortadan kaybolduktan sonra, halk bunlardan yalnızca "klon" olarak bahsetmeye başladı, ancak bu terim sadece orijinallerle aynı (dahili olarak) olanlar için geçerliydi.

Diğer Intel 80486 markalarından türetilen işlemciler. Resim: MCbx Bilgisayar Koleksiyonu

AMD'nin bu tür işlemcilerin en üretken üreticilerinden biri, şimdiye kadar (daha önce de belirttiğimiz gibi) Intel varyantlarından daha güçlü modeller başlatmak için bile gidiyor, ancak piyasadaki en büyük varlığı hala en uygun fiyatıydı. Bu aynı zamanda Intel işlemcilerin tersine mühendisliğinin bir sonucu olan Cyrix hattıydı; işlemcileri tam olarak aynı performansı göstermedi, bu yüzden uygun fiyatlara güvendiler.

Diğer ilgi alanları IBM veya Texas Instruments olabilir, ancak bunların x86 işlemci ailesinin önceki aşamalarından daha az güçlü olmasına rağmen.

X86 işlemciler hakkında son bir söz

X86 aile işlemcileri, bu süre içinde tarihlerindeki en dikkat çekici değişikliklerden bazılarını yaşadı. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, bu kuşaklarda ortaya çıktıktan yıllar sonra bize eşlik edecek birçok unsurun temeli atıldı.

En iyi anakartlarda kılavuzumuzu okumanızı öneririz

Şüphesiz, modern bilişimin en güzel dönemlerinden biridir ve bugün bildiğimiz gibi ev bilişiminin ilk aşamalarıdır. Bu bileşen hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, sizi Intel Pentium 4'ten Intel Core'a olan nesil sıçrama hakkındaki makalemizi okumaya davet ediyoruz.