Podrobná historie procesoru

Procesory jsou pravděpodobně nejzajímavějším kusem hardwaru ve vašem počítači. Mají bohatou a elegantní historii historie sahající až do roku 1971 s prvním komerčně dostupným mikroprocesorem Intel 4004. Jak si dokážete představit a bezpochyby jste se sami viděli, od té doby se technologie zlepšila skoky a mezemi.

Ukážeme vám historii procesoru, počínaje procesorem Intel 8086. Byl to procesor, který si IBM vybrala pro první počítač, a od té doby má čistou historii.

Poznámka editora: Tento článek byl původně publikován v roce 2001, ale od prosince 2016 jsme jej aktualizovali tak, aby od té doby obsahoval nová vylepšení v oboru.

Intel 8086

Procesory prošly mnoha změnami během několika let od doby, kdy Intel vyšel s prvním. IBM si vybrala procesor Intel 8088 pro mozky prvního počítače. Tato volba společnosti IBM učinila Intel vnímaným lídrem na trhu CPU. Intel zůstává vnímaným vůdcem vývoje mikroprocesorů. Zatímco novější uchazeči vyvinuli své vlastní technologie pro své vlastní procesory, společnost Intel na tomto trhu nadále zůstává více než životaschopným zdrojem nové technologie, přičemž na jejich patách neustále narůstá AMD.

První čtyři generace procesoru Intel převzaly „8“ jako název řady, a proto technické typy označují tuto rodinu čipů jako 8088, 8086 a 80186. To jde až na 80486, nebo jednoduše 486. Následující čipy jsou považovány za dinosaury počítačového světa. Počítače založené na těchto procesorech jsou takovým typem, který obvykle sedí v garáži nebo ve skladu a shromažďuje prach. Už se k ničemu moc nehodí, ale my geekové se nám nelíbí vyhodit, protože stále fungují. Ty víš kdo jsi.

• Intel 8086 (1978)
  Tento čip byl přeskočen pro původní PC, ale byl použit v několika pozdějších počítačích, které se příliš nepočítaly. Byl to skutečný 16bitový procesor a hovořil se svými kartami prostřednictvím 16 vodičového datového připojení. Čip obsahoval 29 000 tranzistorů a 20 adresních řádků, což mu umožnilo mluvit až s 1 MB RAM. Zajímavé je, že designéři té doby nikdy netušili, že by někdo někdy potřeboval více než 1 MB RAM. Čip byl k dispozici ve verzích 5, 6,, 8 a 10 MHz.
• Intel 8088 (1979)
  8088 je pro všechny praktické účely identický s 8086. Jediným rozdílem je, že zpracovává své adresové řádky odlišně než 8086. Tento čip byl ten, který byl vybrán pro první IBM PC, a stejně jako 8086 je schopen pracovat s čipem 8087 matematického koprocesoru.
• NEC V20 a V30 (1981)
  Klony 8088 a 8086. Mají však být asi o 30% rychlejší než ty Intel.
• Intel 80186 (1980)
  186 byl populární čip. Ve své historii bylo vyvinuto mnoho verzí. Kupující si mohli vybrat z CHMOS nebo HMOS, 8bitové nebo 16bitové verze, podle toho, co potřebovali. Čip CHMOS mohl běžet dvojnásobnou rychlostí hodin a čtvrtinou výkonu čipu HMOS. V roce 1990 vyšel Intel s rodinou Enhanced 186. Všichni sdíleli společný základní design. Měli 1-mikronový design jádra a běželi při asi 25 MHz při 3 voltech. 80186 obsahoval vysokou úroveň integrace se systémovým řadičem, řadičem přerušení, řadičem DMA a časovacím obvodem přímo na CPU. Přes toto, 186 nikdy se ocitl v osobním počítači.
• Intel 80286 (1982)
  16bitový, 134 000 tranzistorový procesor schopný adresovat až 16 MB RAM. Kromě zvýšené podpory fyzické paměti je tento čip schopen pracovat s virtuální pamětí, což umožňuje mnohem rozšiřitelnost. 286 byl první „skutečný“ procesor. Zavádí koncept chráněného režimu . To je schopnost multitaskingu, kdy různé programy běží samostatně, ale současně. DOS tuto schopnost nevyužil, ale s touto novou funkcí by mohly hrát budoucí operační systémy, například Windows. Nevýhodou této schopnosti však bylo, že zatímco se mohla přepnout z reálného režimu do chráněného režimu (skutečný režim byl zamýšlen tak, aby byl zpětně kompatibilní s 8088), nemohl se přepnout zpět do reálného režimu bez teplého restartu. Tento čip byl použit společností IBM v počítači Advanced Technology PC / AT a byl použit v mnoha kompatibilních s IBM. Běžel na 8, 10 a 12, 5 MHz, ale pozdější vydání čipu běžely až 20 MHz. Zatímco tyto čipy jsou dnes považovány za těžítka, byly pro dané období spíše revoluční.
• Intel 386 (1985 - 1990)
  386 znamenalo významný nárůst technologie od Intelu. 386 byl 32bitový procesor, což znamená, že jeho propustnost dat byla okamžitě dvakrát vyšší než u 286. Procesor 80386DX, který obsahoval 275 000 tranzistorů, byl ve verzích 16, 20, 25 a 33 MHz. 32bitová adresa sběrnice umožnila čipu pracovat s plnými 4 GB RAM a ohromujícími 64 TB virtuální paměti. Kromě toho byl 386 prvním čipem, který použil pipelining instrukcí, což umožňuje procesoru začít pracovat na další instrukci před dokončením předchozí. Zatímco čip mohl běžet v reálném i chráněném režimu (jako je 286), mohl také běžet ve virtuálním reálném režimu, což umožňuje spuštění několika relací v režimu reasl najednou. K tomu však byl nutný operační systém s více úkoly, jako je Windows. V roce 1988 Intel vydal 386SX, což byla v podstatě nízkotučná verze 386. Používal spíše 16bitovou datovou sběrnici než 32bitovou, a byl pomalejší, ale používal méně energie a umožnil tak Intel propagovat čip do stolních počítačů a dokonce i přenosných. V roce 1990 vydal Intel 80386SL, což byla v podstatě tranzistická verze procesoru 386SX s 855, 00, s kompatibilitou ISA a obvody správy napájení.
  386 čipů bylo navrženo tak, aby byly uživatelsky přívětivé. Všechny čipy v rodině byly kompatibilní s pin-to-pin a byly binární kompatibilní s předchozími 186 čipy, což znamená, že uživatelé nemuseli používat nový software, aby jej mohli používat. 386 také nabízí energeticky přívětivé funkce, jako jsou požadavky na nízké napětí a režim správy systému (SMM), které by mohly snižovat spotřebu různých součástí. Celkově byl tento čip velkým krokem pro vývoj čipu. To nastavilo standard, který by mnoho pozdějších čipů následovalo. To nabídlo jednoduchý design, který vývojáři mohli snadno navrhnout.

Intel 486 (1989 - 1994)

80486DX byl propuštěn v roce 1989. Byl to 32bitový procesor obsahující 1, 2 milionu tranzistorů. Měl stejnou paměťovou kapacitu jako 386 (oba byly 32bitové), ale nabízel dvojnásobnou rychlost při 26, 9 milionu instrukcí za sekundu (MIPS) při 33 MHz. Jsou zde však některá vylepšení nad rámec rychlosti. 486 byl první, který měl integrovanou jednotku s pohyblivou řádovou čárkou (FPU), která nahradila běžně samostatný matematický koprocesor (i když to neměly všechny příchutě 486). Obsahovala také integrovanou mezipaměť 8 KB on-die. To zvyšuje rychlost pomocí potrubí instrukcí k předpovídání dalších pokynů a jejich uložení do mezipaměti. Poté, když procesor tato data potřebuje, vytáhne je spíše z mezipaměti, než aby použil potřebnou režii pro přístup k externí paměti. 486 přichází také ve verzi 5 V a 3 V, což umožňuje flexibilitu pro stolní počítače a notebooky.

Čip 486 byl prvním procesorem společnosti Intel, který byl navržen tak, aby byl upgradovatelný. Předchozí procesory nebyly navrženy tímto způsobem, takže když se procesor stal zastaralým, musela být vyměněna celá základní deska. Se 486 mohla stejná CPU patice pojmout několik různých příchutí 486. Původních 486 nabídek bylo navrženo tak, aby bylo možné upgradovat pomocí technologie „OverDrive“. To znamená, že do stávajícího systému můžete vložit čip s rychlejšími interními hodinami. Ne všech 486 systémů by mohlo používat OverDrive, protože jeho podpora vyžaduje určitý typ základní desky.

Prvním členem rodiny 486 byl i486DX, ale v roce 1991 vydali 486SX a 486DX / 50. Oba čipy byly v podstatě stejné, až na to, že verze 486SX měla deaktivovaný matematický koprocesor (ano, bylo to tam, právě vypnuto). 486SX byl samozřejmě pomalejší než jeho bratranec DX, ale výsledné snížené náklady a energie se samy o sobě půjčily k rychlejšímu prodeji a pohybu na trhu notebooků. 486DX / 50 byla prostě verze 50MHz původní 486. DX nemohl podporovat budoucí OverDrives, zatímco procesor SX mohl.

V roce 1992 Intel vydal další vlnu 486 využívající technologii OverDrive. První modely byly i486DX2 / 50 a i486DX2 / 66. Extra “2” v názvech znamená, že běžná hodinová rychlost procesoru se efektivně zdvojnásobuje pomocí OverDrive, takže 486DX2 / 50 je čip 25MHz zdvojnásobený na 50 MHz. Pomalejší základní rychlost umožnila čipu pracovat s existujícími návrhy základních desek, ale umožnilo čipu interně pracovat se zvýšenou rychlostí, čímž se zvýšil výkon.

Také v roce 1992 Intel vydal 486SL. Bylo to prakticky totožné s vintage 486 procesory, ale obsahovalo 1, 4 milionu tranzistorů. Extra innards byly použity jeho vnitřními obvody pro správu napájení, které optimalizovaly pro mobilní použití. Od té doby společnost Intel vydala různé 486 příchutí a smíchala SL s SX a DX při různých rychlostech hodin. V roce 1994 završovali svůj další vývoj rodiny 486 pomocí procesorů DX4 Overdrive. I když si můžete myslet, že se jednalo o čtyřnásobné čtyřnásobné hodiny, ve skutečnosti to byly trojnásobné trojnásobné moduly, které umožňují procesoru 33 MHz interně pracovat na 100 MHz.

Klikněte zde: Další stránka