Anonim

Процессоры, пожалуй, самая интересная часть аппаратного обеспечения на вашем компьютере. У них богатая и аккуратная история, начиная с 1971 года, когда появился первый коммерчески доступный микропроцессор Intel 4004. Как вы можете себе представить и, без сомнения, сами видели, с тех пор технология стала стремительно развиваться.

Мы собираемся показать вам историю процессора, начиная с Intel 8086. Это был процессор, который IBM выбрала для первого ПК, и с тех пор у него только точная история.

Примечание редактора: эта статья была первоначально опубликована в 2001 году, но по состоянию на декабрь 2016 года мы обновили ее, чтобы включить новые достижения в этой области с тех пор.

Intel 8086

Процессоры претерпели множество изменений за несколько лет, прошедших с тех пор, как Intel выпустила первый. IBM выбрала процессор Intel 8088 для мозга первого компьютера. Именно этот выбор IBM сделал Intel признанным лидером на рынке процессоров. Intel остается предполагаемым лидером развития микропроцессоров. В то время как новые конкуренты разработали свои собственные технологии для своих процессоров, Intel продолжает оставаться более чем жизнеспособным источником новых технологий на этом рынке, причем постоянно растущий AMD покоряет их.

Первые четыре поколения процессоров Intel взяли «8» в качестве названия серии, поэтому технические типы относятся к этому семейству микросхем как 8088, 8086 и 80186. Это продолжается вплоть до 80486, или просто 486. Следующие фишки считаются динозаврами компьютерного мира. ПК на основе этих процессоров - это те, которые обычно сидят в гараже или на складе, собирая пыль. Они больше не нужны, но нам, гикам, не нравится выбрасывать их, потому что они все еще работают. Ты знаешь кто ты есть.

  • Intel 8086 (1978)
    Этот чип был пропущен для оригинального ПК, но использовался в нескольких более поздних компьютерах, которые не стоили много. Это был настоящий 16-разрядный процессор, который общался со своими картами через 16-проводное соединение для передачи данных. Чип содержал 29 000 транзисторов и 20 адресных линий, что давало ему возможность общаться до 1 МБ ОЗУ. Что интересно, дизайнеры того времени никогда не подозревали, что кому- то понадобится более 1 МБ ОЗУ. Чип был доступен в версиях 5, 6, 8 и 10 МГц.
  • Intel 8088 (1979)
    8088 для всех практических целей идентичен 8086. Единственное отличие состоит в том, что он обрабатывает свои адресные строки иначе, чем 8086. Этот чип был тем, который был выбран для первого IBM PC, и, как и 8086, он способен работать с математическим сопроцессором 8087.
  • NEC V20 и V30 (1981)
    Клоны 8088 и 8086. Они должны быть примерно на 30% быстрее, чем Intel.
  • Intel 80186 (1980)
    186 был популярным чипом. Многие версии были разработаны в его истории. Покупатели могут выбирать между CHMOS или HMOS, 8-битными или 16-битными версиями, в зависимости от того, что им нужно. Чип CHMOS может работать с удвоенной тактовой частотой и на четверть мощности чипа HMOS. В 1990 году Intel выпустила семейство Enhanced 186. Все они имели общий дизайн ядра. Они имели дизайн ядра 1 микрон и работали на частоте около 25 МГц при напряжении 3 вольт. 80186 содержал высокий уровень интеграции с системным контроллером, контроллером прерываний, контроллером DMA и схемой синхронизации прямо на CPU. Несмотря на это, 186 никогда не оказывался в персональном компьютере.
  • Intel 80286 (1982)
    16-разрядный 134 000 транзисторный процессор, способный обрабатывать до 16 МБ ОЗУ. В дополнение к расширенной поддержке физической памяти, этот чип способен работать с виртуальной памятью, что позволяет многое расширить. 286 был первым «настоящим» процессором. Введено понятие защищенного режима . Это возможность многозадачности, когда разные программы запускаются отдельно, но одновременно. Эта возможность не использовалась DOS, но будущие операционные системы, такие как Windows, могли бы играть с этой новой функцией. Недостатки этой способности, однако, заключались в том, что, хотя она могла переключаться из реального режима в защищенный режим (реальный режим был предназначен для обеспечения обратной совместимости с 8088-ми), она не могла переключиться обратно в реальный режим без горячей перезагрузки. Эта микросхема использовалась IBM в ее передовых технологиях PC / AT и использовалась во многих IBM-совместимых устройствах. Он работал на частотах 8, 10 и 12, 5 МГц, но более поздние версии чипа работали до 20 МГц. Хотя эти чипы сегодня считаются пресс-папье, они были довольно революционными для того периода времени.
  • Intel 386 (1985 - 1990)
    386 означает значительное увеличение технологий от Intel. 386 был 32-разрядным процессором, что означало, что его пропускная способность была в два раза выше, чем у 286. Процессор 80386DX, состоящий из 275 000 транзисторов, имел версии 16, 20, 25 и 33 МГц. 32-разрядная адресная шина позволила чипу работать с полными 4 ГБ ОЗУ и потрясающими 64 ТБ виртуальной памяти. Кроме того, 386 был первым чипом, использовавшим конвейерную обработку команд, которая позволяет процессору начать работу над следующей инструкцией до завершения предыдущей. Хотя микросхема может работать как в реальном, так и в защищенном режиме (например, 286), она также может работать в виртуальном реальном режиме, позволяя одновременно запускать несколько сеансов в режиме reasl. Для этого была необходима многозадачная операционная система, такая как Windows. В 1988 году Intel выпустила 386SX, которая была в основном маложирной версией 386. Она использовала 16-битную шину данных, а не 32-битную, и была медленнее, но, таким образом, использовала меньше энергии и, таким образом, позволила Intel продвигать чип в настольные и даже портативные компьютеры. В 1990 году Intel выпустила 80386SL, который в основном представлял собой транзисторную версию процессора 386SX на 855, 00 с схемой совместимости ISA и управления питанием.
    386 чипов были разработаны, чтобы быть удобными для пользователя. Все чипы в семействе были совместимы по принципу pin-to-pin, и они были двоично-совместимыми с предыдущими 186 чипами, что означает, что пользователям не нужно было приобретать новое программное обеспечение для его использования. Кроме того, 386 предлагает энергосберегающие функции, такие как требования к низкому напряжению и режим управления системой (SMM), которые могут отключать различные компоненты для экономии энергии. В целом, этот чип стал большим шагом для развития чипов. Он установил стандарт, которому будут следовать многие более поздние чипы. Он предлагает простой дизайн, который разработчики могут легко разработать.

Intel 486 (1989 - 1994)

80486DX был выпущен в 1989 году. Это был 32-разрядный процессор, содержащий 1, 2 миллиона транзисторов. Он имел ту же емкость памяти, что и 386 (оба были 32-разрядными), но предлагал вдвое большую скорость - 26, 9 миллиона команд в секунду (MIPS) на частоте 33 МГц. Здесь есть некоторые улучшения, помимо скорости. 486 был первым, у которого был интегрированный модуль с плавающей запятой (FPU), чтобы заменить обычно отдельный математический сопроцессор (хотя не все версии 486 имели это). Он также содержал встроенный кэш 8 КБ. Это увеличивает скорость, используя конвейер инструкций для прогнозирования следующих инструкций, а затем сохраняя их в кэше. Затем, когда процессору нужны эти данные, он извлекает их из кэша, а не использует необходимые служебные данные для доступа к внешней памяти. Кроме того, 486 поставляется в 5-вольтной и 3-вольтной версиях, что обеспечивает гибкость для настольных компьютеров и ноутбуков.

Чип 486 был первым процессором Intel, который был разработан с возможностью обновления. Предыдущие процессоры не были разработаны таким образом, поэтому, когда процессор устарел, всю материнскую плату пришлось заменить. С 486, один и тот же сокет ЦП мог приспособить несколько различных разновидностей 486. Первоначальные предложения 486 были разработаны для возможности модернизации с использованием технологии «OverDrive». Это означает, что вы можете вставить чип с более быстрыми внутренними часами в существующую систему. Не все системы 486 могут использовать OverDrive, поскольку для его поддержки требуется материнская плата определенного типа.

Первым членом семейства 486 был i486DX, но в 1991 году они выпустили 486SX и 486DX / 50. Оба чипа были в основном одинаковыми, за исключением того, что в версии 486SX математический сопроцессор был отключен (да, он был там, только что выключен). 486SX был, конечно, медленнее, чем его двоюродный брат DX, но в результате снижение затрат и мощности обеспечили более быстрые продажи и выход на рынок ноутбуков. 486DX / 50 был просто 50МГц версией оригинального 486. DX не мог поддерживать будущие OverDrives, в то время как процессор SX мог.

В 1992 году Intel выпустила следующую волну 486-х, использующих технологию OverDrive. Первыми моделями были i486DX2 / 50 и i486DX2 / 66. Дополнительные «2» в названиях указывают на то, что обычная тактовая частота процессора эффективно удваивается с использованием OverDrive, поэтому 486DX2 / 50 - это чип с частотой 25 МГц, который удваивается до 50 МГц. Более низкая базовая скорость позволила чипу работать с существующими проектами материнских плат, но позволила чипу внутренне работать на повышенной скорости, тем самым повышая производительность.

Также в 1992 году Intel выпустила 486SL. Он был практически идентичен винтажным процессорам 486, но содержал 1, 4 миллиона транзисторов. Дополнительные внутренние компоненты были использованы его внутренней схемой управления питанием, оптимизировав его для мобильного использования. Оттуда Intel выпустила различные 486 разновидностей, смешивая SL с SX и DX на различных тактовых частотах. К 1994 году они продолжили разработку семейства 486 с процессорами DX4 Overdrive. Хотя вы можете подумать, что это были четырехкратные четырехкратные тактовые частоты, на самом деле они были трехкратными, что позволяет процессору 33 МГц работать внутри на частоте 100 МГц.

Нажмите здесь: Следующая страница

Подробная история процессора