Evolusi pemproses Intel x86 pada tahun 80-an: 286, 386 dan 486

Hari ini kita ingin mengkaji salah satu tempoh yang paling produktif dalam sejarahnya melalui evolusi pemproses Intel x86 tahun lapan puluhan. Masa perubahan untuk komputer peribadi.

Pemproses adalah salah satu komponen PC paling menarik kerana pentingnya, sejarah dan evolusi. Dari semua itu, beberapa syarikat lebih terlibat dalam semua perkara yang dipetik daripada gergasi semikonduktor biru; Intel telah menjadi protagonis yang berterusan sepanjang hayat bahagian ini.

Indeks kandungan

Tujuh tahun evolusi berterusan

Tempoh masa yang ingin kita tutup pada tarikh teks ini dari tahun 1982 hingga akhir tahun lapan puluhan; Pada masa itu, pemproses berdasarkan seni bina x86 mengalami salah satu perkembangan terpantas dan paling luar biasa dalam sejarah pengkomputeran moden dan meletakkan beberapa asas untuk bagaimana kita memahami elektronik rumah hari ini.

Imej: Flickr; Pauli Rautakorpi

Kami akan membincangkan tentang Intel 80286 dan pelaksanaannya di IBM PC / AT, Intel 80386 dan kebangkitan klon PC melalui Compaq, serta pelancaran dan pembangunan Intel 80486 dan asas-asas yang kemudian menjadi Pentium. Lawatan umum sejarah pengkomputeran.

Intel 80286 (1982)

Imej: Flickr; Henry Mühlpfordt

Intel 80286 (juga dikenali sebagai iAPX 286, atau i286) adalah pengganti langsung kepada pemproses Intel 80186 dan 80188, semuanya milik keluarga pemproses x86, dan merupakan CPU pilihan untuk PC rumah yang dikeluarkan oleh IBM dari pelancaran ke baik pada tahun lapan puluhan, meneruskan hubungan antara Intel dan IBM.

Sebahagian daripada spesifikasi x86nya

I286 merupakan lompatan utama dalam spec daripada lelaran sebelumnya pemproses x86. Arsitektur P2 menggunakan bas data 16 bit (dengan itu pengkategorian pemproses) dan bas alamat adalah 24-bit, evolusi yang jelas dari 80086 yang asal. Walaupun frekuensi mereka adalah dari 4 MHz hingga 25 MHz dalam semakan terkini.

Seni bina P2. Imej: Commons Commons

Sorotan termasuk penambahbaikan dalam melaksanakan arahan setiap kitaran jam dan kemasukan set arahan baru yang secara dramatik mengurangkan masa yang diperlukan untuk melaksanakan beberapa tugas; sesetengah daripada mereka memerlukan kurang daripada dua kali kitaran jam untuk disiapkan.

Langkah pertama dalam multitasking pada x86 pertama

I286 dicirikan oleh penggunaan dua mod operasi, yang dimaksudkan untuk penggunaan aplikasi multitasking, kita bercakap mengenai mod yang dilindungi dan mod sebenar.

Mod sebenar (mod alamat sebenar) adalah yang berkuat kuasa secara lalai dalam pemproses. Mengekalkan keserasian ke belakang dengan pemproses keluarga x86 sebelumnya dan mempunyai akses perisian langsung ke sistem BIOS. Terima kasih kepada keserasian mundur ini, pemproses i286 dapat menggunakan semua perisian yang dibangunkan untuk pendahulunya, menjadikannya pemproses yang sangat serba boleh. Kami menyedari bahawa ia adalah cara sistem operasi MS-DOS dan versi pertama Microsoft Windows berfungsi.

Mod terlindung, sebaliknya, memberikan pemproses keupayaan untuk multitask, berkat kemampuan untuk menukar dua proses yang berbeza dengan cepat. Namanya berasal dari akses terhad kepada arahan peralatan oleh program-program (gambar pengawas muncul) untuk mengelakkan konflik apabila digunakan bersama-sama; Malangnya, keserasian ini dikeluarkan untuk kebanyakan perisian, termasuk yang dinamakan MS-DOS.

Debut oleh IBM

I286 dikeluarkan pada komputer peribadi generasi ketiga IBM, PC / AT. Kejayaan besar sistem syarikat New York untuk melancarkan penjualan mikropemproses dan penubuhan model AT sebagai standard dalam pengkomputeran rumah mendorong penciptaan perisian yang kompatibel dengan seni bina Intel.

Komputer PC / AT IBM. Imej: komuniti wikimedia; MBlair Martin.

Seperti biasa pada masa itu, Intel bukan pengeluar sahaja. Syarikat-syarikat seperti IBM itu sendiri, atau AMD semasa membuat model serupa dan serasi, dalam beberapa kes (seperti Harris Corporation atau AMD sendiri), jauh melebihi kelajuan model asal yang dibangunkan oleh Intel.

KAMI MEREKOMENDASIKAN ANDA Intel menghentikan penumpuan Thunderbolt generasi ketiga generasi pertama

Intel 80386 (1985)

Imej: Flickr; Contri

Selepas pelancaran Intel 80286 akan datang kajiannya, Intel 80386 (atau i386). Pemproses ini bertujuan untuk memperbaiki ciri-ciri yang dibentangkan dalam i286, menambah mod operasi baru dan pelbagai ciri baru dalam seni bina x86. Begitu kemajuan yang akan meletakkan asas untuk pemproses kemudian, sekurang-kurangnya sehingga kemunculan cip P6.

"Klon" Intel dan IBM

I286 asal adalah pemproses yang direka untuk dihasilkan dengan mudah dan cekap; Tidak lama selepas pelancaran asalnya, dan kerana kejayaannya, seluruh pengeluar mula menghasilkan dan menjual model mereka sendiri. Sesetengah daripada mereka dengan penambahbaikan yang ketara ke atas asal, terutamanya dalam frekuensi yang dicapai.

I386 adalah, pada pelancaran, pemproses mahal dalam pengeluaran dan pelaksanaannya; mungkin itulah sebabnya mengapa IBM tidak mula menggunakannya sehingga tahun 1987, sebuah ruang yang syarikat Compaq (yang terkenal dengan PC serasi IBM yang mampu dimiliki) memanfaatkan untuk melancarkan Compaq Portable 386 / III ke pasaran dan memimpin dalam tawaran. IBM PC. Tahun keemasan klon berdasarkan komputer syarikat Amerika Utara akan bermula.

Compaq PC adalah salah satu syarikat pertama yang membuat PC serasi dengan IBM PC. Imej Wikimedia Commons; Titian Garuti

Intel juga tidak dihukum oleh syarikat lain; Itulah sebabnya i386 tidak dilesenkan untuk pembuatan di luar kilang syarikat Mountain View. Bagaimanapun, syarikat-syarikat seperti AMD dan Texas Instruments terus membangunkan pemproses berasaskan i286 yang lebih cepat dan lebih berpatutan; Untuk memerangi mereka, Intel mengembangkan i386SX, versi murah i386 asal dengan beberapa persamaan dengan i286 dan lebih mudah dan lebih murah untuk menghasilkan. Strategi ini akan berkuatkuasa sehingga awal 1990-an, ketika versi i386 asal mula muncul dari AMD dengan Am386 dan Cyrix dengan Cx486 mereka.

Pemproses P3 yang kuat

Walaupun ia tidak akan menjadi lompatan besar dari segi kelajuan seperti i286, i386 adalah pendahuluan penting untuk pemproses x86. Kekerapan meningkat secara dramatik, hingga 12 MHz pada model pertama, mencapai 40 MHz pada yang kemudiannya. Bas data juga dua kali ganda kepada 32-bit dan bas alamat juga meningkat kepada 32-bit, serta perubahan penting dibuat untuk pelaksanaan arahan, dan set arahan IA-32 muncul.

Seni bina P3. Imej: komuniti wikimedia

Oleh kerana IA-32, keserasian dengan perisian i286 adalah terhad, tetapi pelaksanaannya akan meletakkan asas bagi seni bina x86 untuk 20 tahun akan datang, dan akan mempengaruhi set arahan x86-64 (Intel 64 untuk Intel) yang kita gunakan dalam peralatan rumah semasa.

Sebaliknya, pemproses i386SX bekerja dengan bas data 16-bit dan bas alamat 24-bit, menjadikannya lebih perlahan, seperti pendahulunya, walaupun ia mengekalkan reka bentuk dalaman cip, yang menghitung dengan penambahbaikan utama lain.

Mod baru, masalah yang sama pada x86

Satu lagi kemuncak i386 adalah perlaksanaan, sekali lagi, mod fungsi yang berlainan. Mod nyata dan mod perlindungan muncul kembali untuk sebab-sebab keserasian, tetapi mod yang dilindungi sendiri membuat penampilan dengan ciri-ciri baru penting, seperti penyingkiran segmen atau virtualisasi beberapa sesi.

Malangnya, pelaksanaannya yang lemah terus menjadi tarikan utama dalam perkembangan ini; Ia terus menjadi penyekat utama keupayaan pemproses ini sehingga kemunculan sistem operasi yang lebih maju.

KAMI MEREKOMENDASIKAN ANDA Corsair One PRO Review dalam Bahasa Sepanyol (Analisis Penuh)

Intel 80486 (1989)

Berikutan kejayaan yang tidak dapat dinafikan daripada i386, Intel membangunkan pemproses x86 generasi seterusnya dengan matlamat untuk memperbaiki apa yang telah dicapai dengan i386. Ini adalah bagaimana pemproses P4, yang dikenali di seluruh dunia sebagai Intel 80486, atau i486 akan dilahirkan.

387 coprocessor dan i486SX

Pemproses i486 sangat mirip dengan generasi terdahulu mereka, kecuali untuk penyepaduan 387 penyalin; Cip ini termasuk unit titik terapung dan cache bersatu dalam litar, dari mana prosesor cip monolitik akan menjadi semakin umum. Jika tidak, ia masih merupakan pemproses 32-bit pada bas data dan bas alamat, dan yang lain-lain pembaikan berkisar mengenai mengoptimumkan set arahan, atau meningkatkan frekuensi, daripada faktor-faktor lain.

Seni bina P4. Imej: komuniti wikimedia

Walau bagaimanapun, terdapat satu varian i486, i486SX, yang disalurkan dengan coprocessor ini untuk mengurangkan kos. The i486SX tidak mempunyai saiz bas yang berbeza dari yang asal (sekurang-kurangnya oleh Intel), jadi ia adalah cip yang sangat popular untuk harga yang lebih rendah.

Obsesi dengan frekuensi tinggi

Apa yang dibawa oleh i486 adalah bermulanya demam MHz dalam pemproses. Intel memperkenalkan, terima kasih kepada kemasukan memori cache bersepadu, pendua frekuensi dalaman jam, namanya adalah Intel OverDrive. Melalui mereka, pemproses i486 boleh beroperasi pada dua kali (dan tiga kali ganda) frekuensi mereka untuk menyelesaikan arahan, mendapat manfaat daripada yang lebih lama.

Pemproses pertama dengan ciri-ciri ini ialah i486DX2, yang menggandakan kelajuan jam dari 25 MHz hingga 50 MHz. Perulangan terakhir jenis ini adalah daripada i486DX4, tiga kali ganda frekuensi hingga 100 MHz, walaupun yang paling kuat Ia datang dari AMD dengan Am5x86-P75 + yang mencapai 150 MHz.

Pemproses yang disokong memasuki dan mengembangkan pada x86

Persamaan antara seni bina pemproses i486 dan i386 menjadikan perkara mudah bagi pengeluar pemproses yang serasi dengan i486. Selepas lesen itu hilang dengan pelancaran i386, orang awam mula merujuk kepada mereka sebagai "klon", walaupun istilah ini hanya digunakan untuk identik (secara dalaman) kepada asal.

Pemproses yang diperoleh daripada jenama lain Intel 80486. Imej: Koleksi Komputer MCbx

Salah satu pengeluar pemproses yang paling produktif dari jenis ini dari AMD, bahkan sejauh ini (seperti yang telah kita sebutkan) untuk melancarkan model yang lebih kuat daripada varian Intel, walaupun aset terbesar di pasaran masih harga yang paling berpatutan. Itu juga garis Cyrix, hasil kejuruteraan terbalik pemproses Intel, pemproses mereka tidak melakukan persis sama, jadi mereka bergantung pada harga yang berpatutan.

Nama-nama lain yang menarik boleh menjadi IBM atau Texas Instruments, walaupun kehadiran mereka kurang kuat daripada peringkat sebelumnya dari keluarga pemproses x86.

Perkataan terakhir tentang pemproses x86

Pemproses x86 keluarga mengalami beberapa perubahan yang paling luar biasa dalam sejarah mereka pada masa ini. Tidak menghairankan, asas-asas telah dibentangkan untuk banyak unsur yang akan menemani kita bertahun-tahun selepas mereka datang kepada cahaya dalam generasi ini.

Kami mengesyorkan membaca panduan kami pada motherboard terbaik

Tanpa ragu-ragu, ia adalah salah satu tempoh yang paling indah dalam pengkomputeran moden, dan tahap pertama pengkomputeran rumah seperti yang kita ketahui hari ini. Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut tentang komponen ini, kami menjemput anda untuk membaca artikel kami mengenai lompatan generasi dari Intel Pentium 4 hingga Intel Core.