Хардуер

12 декември, 2000
Ретро: Музей за процесори
от Димитър Тодоров

В настоящата статия ще направя кратка историческа справка на x86 процесорите от "допентиум" ерата. На фона на излизащите 1-2 гигахерцови процесори разгледаните тук може да изглеждат малко смешно, но нека отдадем чест на "героите на вчерашните дни"…

i8086
В далечната 1978 година Intel създава първия 16 битов процесор i8086. Тактовата му честота е 4.77 МHz, а производителността 0.33 MIPS. По-късно се появяват и екземпляри с честота 8 и 10 МHz, които са се вграждали в Turbo XT. Изграден е технология от 29 000 транзистора по 3 um* технология. Благодарение на 20 разрядната му адресна шина процесорът може да адресира 1 MB памет. Предвидена е и работа с копроцесора i8087. По икономически съображения Intel пуска 8088, който представлява общо взето 8086 с 8 битова шина за данни.

286
Четири години след излизането на i8086 се появява второ поколение 16 битови процесори. Новият процесор вече има 134 000 транзистора (1.5 um) и работи на 12.5 МHz. i80286 може да работи в многозадачни и многопотребителски системи. Добавени са няколко нови инструкции, но най-съществената разлика с предшественика му е в начина на адресация. Процесора може да работи в два режима - 8086 Real Address Mode, при който адресира до1 МВ физическа памет, но поради една "щастлива" грешка с почти 64 KB повече; Protected Virtual Address Mode, при който е възможна адресацията на 1 GB виртуална памет. Процесорът е бил използван главно като бърз 8086 (12.5 МHz 80286 е около 6 пъти по-бърз от 5 МHz 8086). Тук също е предвидена възможността за използване на високоскоростен математически копроцесор 80287, програмно съвместим с 8087.

386
За рождена дата на 32 битовите процесори може да се отбележи 16 октомври 1985 година, когато Intel представя i80386 (кодово име Р9). Процесорът е изграден от 275 000 транзистора (1.5 um); адресира до 4 GB физическа памет; работи на честоти от 16 до 33 МHz. През 1988 с цел снижаване на разходите (отново) Intel представя 386SX и преименува i80386 на 386DX. Разрядността на адресната шина е съкратена до 24 бита и шината за данни до 16 бита, което води до двойно намаляване на производителността. За 386DX и 386SX е предназначен копроцесорът 80387. Има и вариант на 80386 с понижено енергопотребление, предназначен специално за портативни компютри - 386SL.

486
Април 1989 - Intel представя Intel486DX (1.2 милиона транзистора; 1 um). В процесора са вградени кеш памет (Internal Cache Level 1), копроцесор и RISK ядро; добавени са и нови инструкции. Всичко това не е напразно - производителността на процесора в сравнение с 80386 на същата тактова честота се удвоява. Тактовата честота е от 25 до 50 MHz. Съществуват множество модификации на процесорите 486:
·P4 Intel486DX - (1 200 000 транзистора)
·P23 Intel486SX - без копроцесор (900 000 транзистора; април 1991);
·P23N Intel487SX - това е вариант на 486DX, който се поставя в гнездото на копроцесора и изключва основния SX процесор;
·Intel486SL - с на енергопотреблението;
·P24 Intel486DX2 - с удвоена честота (1 200 000 транзистора; март 1992);
·P24D - подобрен вариант на Intel486DX2;
·P24C Intel486DX4 - с утроена тактова честота. Може да има управление на енергопотреблението (1 600 000 транзистора; март 1994);
·P24T Pentium OverDrive - по архитектура е Pentium, а по интерфейс 486;
·P23T Intel486SX (или DX) OverDrive;
За тези процесори са предназначени сокети 1, 2, 3 и 6.
Процесори от класа 486 се произвеждат не само от Intel, а и от AMD, IBM, Cyrix, Texas Instruments, ST. Процесорите на тези фирми излизат с известно закъснение от тези на флагмана Intel, но с включват в себе си достижения, които Intel реализира в по-късните модели. Специфичното, например, за 486-те на AMD е, че работят с понижено напрежение, процесорите на Cyrix Cx486DX имат елементи от архитектурата характерни за пето поколение процесори и изпреварват по производителност тези на AMD и Intel. За останалите трудно би могло да се каже нещо хубаво.
Някои от процесорите на AMD и Intel могат да бъдат "изпържени" с около 25%. Например бихте могли да пуснете 486DX2 от 80 на 100 MHz, ако ви стиска.

OverDrive
OverDrive процесорите са предназначени за модернизация на 486 системи. Характерното за тези процесори е, че нямат вход за управление на множителя. Така например умножението на Pentium OverDrive е фиксирано на 2.5.

Вместо заключение
Прочели сте я… Надявам се, че тази разходка из времето ви е харесала и ви е била полезна.

*um - микрон

Хардуер