Podrobna zgodovina procesorja

Procesorji so verjetno najbolj zanimiv kos strojne opreme v vašem računalniku. Imajo bogato in lepo zgodovino zgodovine, ki sega vse do leta 1971 s prvim komercialno dostopnim mikroprocesorjem, Intel 4004. Kot si lahko predstavljate in ste brez dvoma videli sami, se je tehnologija od takrat izboljševala s skoki in roki.

Pokazali vam bomo zgodovino procesorja, začenši z Intel 8086. To je procesor, ki ga je IBM izbral za prvi računalnik in ima od takrat naprej samo lepo zgodovino.

Opomba urednika: Ta članek je bil prvotno objavljen leta 2001, od decembra 2016 pa smo ga posodobili, da bi od takrat vključeval nove napredke na tem področju.

Intel 8086

Procesorji so v nekaj letih, odkar je Intel izšel s prvim, doživeli številne spremembe. IBM je izbral Intelov procesor 8088 za možgane prvega računalnika. IBM-ova izbira je tisto, zaradi česar je Intel postal vodilni na trgu CPU-jev. Intel ostaja zaznani vodja razvoja mikroprocesorjev. Medtem ko novejši konkurenti razvijajo lastne tehnologije za svoje lastne procesorje, Intel še naprej ostaja več kot uspešen vir nove tehnologije na tem trgu, z vedno večjim AMD-jem za petami.

Prve štiri generacije Intelovega procesorja so ime 8 prevzele kot 8, zato tehnične vrste to družino čipov označujejo kot 8088, 8086 in 80186. To velja vse do 80486 ali preprosto 486. Naslednji čipi veljajo za dinozavre računalniškega sveta. Računalniki, ki temeljijo na teh procesorjih, so običajno v garaži ali skladišču in zbirajo prah. Niso več v veliko rabo, vendar nas geeki ne marajo metati ven, ker še vedno delujejo. Saj veste, kdo ste.

• Intel 8086 (1978)
  Ta čip je bil preskočen za originalni računalnik, vendar je bil uporabljen v nekaj poznejših računalnikih, ki niso znašali veliko. Bil je pravi 16-bitni procesor in se je s svojimi karticami pogovarjal prek 16 žične podatkovne povezave. Čip je vseboval 29.000 tranzistorjev in 20 naslovnih linij, ki so mu omogočile pogovor z do 1 MB RAM-a. Zanimivo je, da takratni oblikovalci nikoli niso posumili , da bi kdo potreboval več kot 1 MB RAM-a. Čip je bil na voljo v 5, 6, 8, in 10 MHz različicah.
• Intel 8088 (1979)
  Model 8088 je v vseh praktičnih nameneh enak 8086. Razlika je le v tem, da naslove naslovnice obravnava drugače kot 8086. Ta čip je bil izbran za prvi IBM PC in podobno kot 8086 je zmožen delati z matematičnim koprocesorskim čipom 8087.
• NEC V20 in V30 (1981)
  Kloni 8088 in 8086. Vendar naj bi bili približno 30% hitrejši od Intelovih.
• Intel 80186 (1980)
  186 je bil priljubljen čip. V njeni zgodovini je bilo razvitih veliko različic. Kupci so lahko izbirali med 8-bitnimi ali 16-bitnimi različicami CHMOS ali HMOS, odvisno od tega, kaj potrebujejo. Čip CHMOS lahko deluje pri dvakratni taktni hitrosti in pri četrtini moči čipa HMOS. Leta 1990 je Intel izšel z družino Enhanced 186. Vsi so si delili skupno jedro zasnove. Imeli so 1-mikronsko jedro in so se gibali na približno 25 MHz pri 3 voltih. 80186 je vseboval visoko stopnjo integracije, s sistemskim krmilnikom, prekinitvenim krmilnikom, krmilnikom DMA in časovnim vezjem desno v CPU-ju. Kljub temu se 186 ni nikoli znašel v osebnem računalniku.
• Intel 80286 (1982)
  16-bitni, 134.000 tranzistorski procesor, ki zmore do 16 MB RAM-a. Poleg povečane podpore za fizični pomnilnik je ta čip sposoben delati z navideznim pomnilnikom in s tem omogoča veliko razširljivost. 286 je bil prvi "pravi" procesor. Uvedel je koncept zaščitenega načina . To je možnost večopravilnosti z različnimi programi, ki se izvajajo ločeno, vendar hkrati. DOS te zmožnosti ni izkoristil, a bodoči operacijski sistemi, kot je Windows, bi se lahko igrali s to novo funkcijo. Kljub pomanjkljivosti te sposobnosti pa je, da čeprav lahko preide iz resničnega načina v zaščiteni način (resnični način naj bi bil nazaj združljiv z 8088-imi), ne bi mogel preklopiti nazaj na pravi način brez toplega ponovnega zagona. Ta čip je IBM uporabil v svojem naprednem računalniku PC / AT in je bil uporabljen v številnih združljivih IBM-ovih. Potekal je pri 8, 10 in 12, 5 MHz, poznejše izdaje čipa pa so segale kar do 20 MHz. Medtem ko danes ti čipi veljajo za uteži s papirjem, so bili za časovno obdobje precej revolucionarni.
• Intel 386 (1985 - 1990)
  386 je pomenil velik porast tehnologije iz Intela. 386 je bil 32-bitni procesor, kar pomeni, da je bil njegov pretok podatkov takoj dvakrat večji od 286. Procesor 80386DX je vseboval 275.000 tranzistorjev v 16, 20, 25 in 33 MHz različicah. 32-bitni naslovni vodnik je omogočil čipu delo s polnimi 4 GB RAM-a in osupljivih 64 TB virtualnega pomnilnika. Poleg tega je bil 386 prvi čip, ki je uporabil cevovod z navodili, ki omogoča procesorju, da začne delati naslednje navodilo, preden je prejšnje končano. Čeprav se lahko čip izvaja v realnem in zaščitenem načinu (kot je 286), lahko deluje tudi v navideznem realnem načinu, kar omogoča naenkrat več sej ponovnega načina. Za to je bil potreben večopravilni operacijski sistem, kot je Windows. Leta 1988 je Intel izdal model 386SX, ki je bil v osnovi različica 386 z nizko vsebnostjo maščob. Uporabljal je 16-bitni podatkovni vodnik namesto 32-bitnega in je bil počasnejši, vendar je tako porabil manj energije in tako omogočil Intel za promocijo čipa v namizja in celo prenosne računalnike. Leta 1990 je Intel izdal 80386SL, ki je bil v bistvu 855, 00 tranzistorska različica procesorja 386SX, z združljivostjo ISA in vezjem za upravljanje moči.
  386 čipov je bilo zasnovanih tako, da so uporabniku prijazni. Vsi čipi v družini so bili združljivi s pin-za-pin in so bili binarno združljivi s prejšnjimi 186 čipi, kar pomeni, da uporabnikom ni bilo treba dobiti nove programske opreme, da bi jo lahko uporabljali. 386 je ponudil tudi funkcije, ki so prijazne do moči, kot so nizko napetostne zahteve in sistemski sistem upravljanja (SMM), ki lahko izklopijo različne komponente za varčevanje z energijo. Na splošno je bil ta čip velik korak pri razvoju čipov. Postavil je standard, ki mu bodo sledili številni kasnejši čipi. Ponujal je preprost dizajn, ki bi ga razvijalci brez težav zasnovali.

Intel 486 (1989 - 1994)

80486DX je izšel leta 1989. Bil je 32-bitni procesor, ki je vseboval 1, 2 milijona tranzistorjev. Imel je enako pomnilniško zmogljivost kot 386 (oba sta bila 32-bitna), vendar je ponujal dvakratno hitrost pri 26, 9 milijona navodil na sekundo (MIPS) pri 33 MHz. Tu pa je nekaj izboljšav, ki presegajo zgolj hitrost. 486 je bila prva integrirana enota s plavajočo vejico (FPU), ki je nadomestila običajno ločen matematični koprocesor (tega niso imeli vsi okusi 486). Vseboval je tudi integriran predpomnilnik 8 KB. To poveča hitrost z uporabo navodil za cevovodjenje za napovedovanje naslednjih navodil in njihovo shranjevanje v predpomnilnik. Potem, ko procesor potrebuje te podatke, ga potegne iz predpomnilnika, namesto da uporabi potrebne režijske stroške za dostop do zunanjega pomnilnika. 486 je bil na voljo tudi v 5 in 3 voltni različici, kar omogoča prilagodljivost namiznih in prenosnih računalnikov.

Čip 486 je bil prvi Intelov procesor, ki je bil zasnovan za nadgradnjo. Prejšnji procesorji niso bili zasnovani na ta način, tako da, ko je procesor zastarel, je bilo treba zamenjati celotno matično ploščo. Z 486 lahko enaka procesorska vtičnica sprejme več različnih okusov 486. Začetne ponudbe 486 so bile zasnovane tako, da jih je mogoče nadgraditi s tehnologijo »OverDrive«. To pomeni, da lahko v obstoječi sistem vstavite čip s hitrejšo notranjo uro. Vsi 486 sistemi ne bi mogli uporabljati OverDrive-a, saj je za to potrebna določena vrsta matične plošče.

Prvi član družine 486 je bil i486DX, vendar so leta 1991 izdali 486SX in 486DX / 50. Oba čipa sta bila v osnovi enaka, le da je imela različica 486SX matematični koprocesor onemogočen (ja, bil je tam, pravkar izklopljen). 486SX je bil seveda počasnejši od svojega bratranca DX, toda posledično so se zmanjšali stroški in moč pospešili hitrejšim prodajam in premikom na trg prenosnikov. 486DX / 50 je bila preprosto 50MHz različica prvotnih 486. DX ni mogel podpirati prihodnjih OverDrives, medtem ko bi SX procesor zmogel.

Leta 1992 je Intel izdal naslednji val leta 486, ki uporablja tehnologijo OverDrive. Prva modela sta bila i486DX2 / 50 in i486DX2 / 66. Dodatna „2“ v imenih nakazujeta, da se običajna taktna hitrost procesorja učinkovito podvoji s OverDrive, zato je 486DX2 / 50 25MHz čip, ki se podvoji na 50MHz. Počasnejša osnovna hitrost je omogočala čipu delo z obstoječimi zasloni matične plošče, hkrati pa je čipu omogočila, da deluje s povečano hitrostjo, s čimer je povečal zmogljivost.

Tudi leta 1992 je Intel ugasnil 486SL. Bil je skoraj enak vintage 486 procesorjem, vseboval pa je 1, 4 milijona tranzistorjev. Dodatne notranjosti je uporabljalo njegovo notranje vezje za upravljanje porabe energije, kar je optimiziralo za mobilno uporabo. Od tam je Intel izdal različne 486 okuse, z mešanico SL-jev s SX-jem in DX-jem pri različnih taktih. Do leta 1994 so zaokrožili svoj nadaljnji razvoj družine 486 s procesorji DX4 Overdrive. Čeprav bi si lahko mislili, da gre za 4X taktne štirikolesnike, so bili v resnici 3X triplerji, kar omogoča, da 33 MHz procesor deluje znotraj 100 MHz.

Kliknite tukaj: Naslednja stran