Anonim

I processori sono probabilmente il più interessante pezzo di hardware nel tuo computer. Hanno una storia ricca e ordinata, che risale al 1971 con il primo microprocessore disponibile in commercio, Intel 4004. Come puoi immaginare e senza dubbio ti sei visto, da allora, la tecnologia è migliorata a passi da gigante.

Ti mostreremo una storia del processore, a partire dall'Intel 8086. Era il processore scelto da IBM per il primo PC e da allora ha solo una storia accurata.

Nota del redattore: questo articolo è stato originariamente pubblicato nel 2001, ma a partire da dicembre 2016 lo abbiamo aggiornato per includere da allora nuovi progressi nel campo.

Intel 8086

Le CPU hanno subito molti cambiamenti nel corso dei pochi anni da quando Intel è uscita con la prima. IBM ha scelto il processore Intel 8088 per il cervello del primo PC. Questa scelta di IBM è ciò che ha reso Intel il leader percepito del mercato delle CPU. Intel rimane il leader percepito dello sviluppo di microprocessori. Mentre i nuovi contendenti hanno sviluppato le proprie tecnologie per i propri processori, Intel continua a rimanere più che una valida fonte di nuove tecnologie in questo mercato, con la sempre crescente AMD alle calcagna.

Le prime quattro generazioni di processori Intel hanno assunto "8" come nome della serie, motivo per cui i tipi tecnici si riferiscono a questa famiglia di chip come 8088, 8086 e 80186. Questo va fino all'80486, o semplicemente il 486. I seguenti chip sono considerati i dinosauri del mondo dei computer. I PC basati su questi processori sono quelli che di solito siedono in garage o in magazzino a raccogliere polvere. Non servono più a molto, ma a noi geek non piace buttarli fuori perché funzionano ancora. Voi sapete chi siete.

  • Intel 8086 (1978)
    Questo chip è stato ignorato per il PC originale, ma è stato utilizzato in alcuni computer successivi che non equivalgono a molto. Era un vero processore a 16 bit e parlava con le sue schede tramite una connessione dati a 16 fili. Il chip conteneva 29.000 transistor e 20 linee di indirizzi che gli davano la possibilità di comunicare con un massimo di 1 MB di RAM. La cosa interessante è che i progettisti dell'epoca non sospettavano mai che qualcuno avrebbe mai avuto bisogno di più di 1 MB di RAM. Il chip era disponibile nelle versioni 5, 6,, 8 e 10 MHz.
  • Intel 8088 (1979)
    L'8088 è, a tutti gli effetti pratici, identico all'8086. L'unica differenza è che gestisce le sue linee di indirizzo in modo diverso dall'8086. Questo chip è stato quello scelto per il primo PC IBM, e come l'8086, è in grado di funzionare con il chip coprocessore matematico 8087.
  • NEC V20 e V30 (1981)
    Cloni di 8088 e 8086. Tuttavia, dovrebbero essere circa il 30% più veloci di quelli Intel.
  • Intel 80186 (1980)
    Il 186 era un chip popolare. Molte versioni sono state sviluppate nella sua storia. Gli acquirenti possono scegliere tra le versioni CHMOS o HMOS, a 8 o 16 bit, a seconda delle esigenze. Un chip CHMOS potrebbe funzionare al doppio della velocità di clock e ad un quarto della potenza del chip HMOS. Nel 1990, Intel uscì con la famiglia Enhanced 186. Tutti condividevano un design di base comune. Avevano un design del core da 1 micron e funzionavano a circa 25 MHz a 3 volt. L'80186 conteneva un alto livello di integrazione, con il controller di sistema, il controller di interruzione, il controller DMA e i circuiti di temporizzazione direttamente sulla CPU. Nonostante ciò, il 186 non si è mai trovato in un personal computer.
  • Intel 80286 (1982)
    Un processore a transistor 134.000 a 16 bit in grado di indirizzare fino a 16 MB di RAM. Oltre all'aumento del supporto di memoria fisica, questo chip è in grado di funzionare con la memoria virtuale, consentendo in tal modo molto di espandibilità. Il 286 è stato il primo processore "reale". Ha introdotto il concetto di modalità protetta . Questa è la capacità di multitasking, con programmi diversi eseguiti separatamente ma allo stesso tempo. Questa capacità non è stata sfruttata da DOS, ma i futuri sistemi operativi, come Windows, potrebbero giocare con questa nuova funzionalità. Lo svantaggio di questa capacità, tuttavia, era che mentre poteva passare dalla modalità reale alla modalità protetta (la modalità reale era destinata a renderla retrocompatibile con gli anni 8088), non poteva tornare alla modalità reale senza un riavvio a caldo. Questo chip è stato utilizzato da IBM nel suo PC / AT a tecnologia avanzata ed è stato utilizzato in molti compatibili IBM. Funzionava a 8, 10 e 12, 5 MHz, ma le successive edizioni del chip arrivarono fino a 20 MHz. Mentre oggi questi chip sono considerati fermacarte, sono stati piuttosto rivoluzionari per il periodo di tempo.
  • Intel 386 (1985-1990)
    Il 386 ha significato un notevole aumento della tecnologia da parte di Intel. Il 386 era un processore a 32 bit, il che significa che la sua velocità di trasmissione dati era immediatamente doppia rispetto a quella del 286. Con 275.000 transistor, il processore 80386DX era disponibile nelle versioni 16, 20, 25 e 33 MHz. Il bus di indirizzo a 32 bit ha permesso al chip di funzionare con ben 4 GB di RAM e una sbalorditiva 64 TB di memoria virtuale. Inoltre, il 386 è stato il primo chip a utilizzare la pipeline di istruzioni, che consente al processore di iniziare a lavorare sull'istruzione successiva prima che quella precedente sia completa. Mentre il chip potrebbe funzionare sia in modalità reale che protetta (come il 286), potrebbe anche funzionare in modalità reale virtuale, consentendo l'esecuzione di più sessioni in modalità reasl alla volta. Per fare ciò, però, era necessario un sistema operativo multi-tasking come Windows. Nel 1988, Intel ha rilasciato il 386SX, che era fondamentalmente una versione a basso contenuto di grassi del 386. Utilizzava il bus dati a 16 bit anziché 32 bit, ed era più lento, ma utilizzava quindi meno energia e quindi abilitava Intel per promuovere il chip su desktop e persino portatili. Nel 1990, Intel ha rilasciato l'80386SL, che era sostanzialmente una versione a transistor da 855, 00 del processore 386SX, con compatibilità ISA e circuiti di gestione dell'alimentazione.
    386 chip sono stati progettati per essere facili da usare. Tutti i chip della famiglia erano compatibili pin-per-pin ed erano binari compatibili con i precedenti 186 chip, il che significa che gli utenti non dovevano avere un nuovo software per usarlo. Inoltre, il 386 offriva funzionalità di risparmio energetico come i requisiti di bassa tensione e la modalità di gestione del sistema (SMM) che potevano spegnere vari componenti per risparmiare energia. Nel complesso, questo chip è stato un grande passo per lo sviluppo del chip. Stabilì lo standard che seguiranno molti chip successivi. Offriva un design semplice per il quale gli sviluppatori potevano facilmente progettare.

Intel 486 (1989 - 1994)

L'80486DX è stato rilasciato nel 1989. Era un processore a 32 bit contenente 1, 2 milioni di transistor. Aveva la stessa capacità di memoria del 386 (entrambi a 32 bit) ma offriva una velocità doppia a 26, 9 milioni di istruzioni al secondo (MIPS) a 33 MHz. Ci sono alcuni miglioramenti qui, oltre alla semplice velocità. Il 486 fu il primo ad avere un'unità a virgola mobile (FPU) integrata per sostituire il coprocessore matematico normalmente separato (non tutti i sapori del 486 avevano questo, però). Conteneva anche una cache on-die integrata da 8 KB. Ciò aumenta la velocità utilizzando le istruzioni pipelining per prevedere le istruzioni successive e quindi memorizzarle nella cache. Quindi, quando il processore necessita di tali dati, li estrae dalla cache anziché utilizzare l'overhead necessario per accedere alla memoria esterna. Inoltre, il 486 è arrivato nelle versioni da 5 volt e 3 volt, consentendo flessibilità per desktop e laptop.

Il chip 486 è stato il primo processore Intel progettato per essere aggiornabile. I processori precedenti non sono stati progettati in questo modo, quindi quando il processore è diventato obsoleto, è necessario sostituire l'intera scheda madre. Con il 486, lo stesso socket della CPU poteva ospitare diverse versioni del 486. Le offerte iniziali del 486 erano progettate per poter essere aggiornate utilizzando la tecnologia "OverDrive". Ciò significa che è possibile inserire un chip con un clock interno più veloce nel sistema esistente. Non tutti i 486 sistemi potrebbero utilizzare OverDrive, poiché per supportarlo è necessario un determinato tipo di scheda madre.

Il primo membro della famiglia 486 fu l'i486DX, ma nel 1991 pubblicarono il 486SX e il 486DX / 50. Entrambi i chip erano sostanzialmente gli stessi, tranne per il fatto che la versione 486SX aveva il coprocessore matematico disabilitato (sì, era lì, appena spento). Il 486SX era, ovviamente, più lento del suo cugino DX, ma il conseguente costo e potenza ridotti si prestarono a vendite e spostamenti più rapidi nel mercato dei laptop. Il 486DX / 50 era semplicemente una versione a 50 MHz dell'originale 486. Il DX non poteva supportare i futuri OverDrive mentre il processore SX poteva farlo.

Nel 1992, Intel ha rilasciato la prossima ondata di 486 facendo uso della tecnologia OverDrive. I primi modelli furono i486DX2 / 50 e i486DX2 / 66. L'ulteriore "2" nei nomi indica che la normale velocità di clock del processore viene effettivamente raddoppiata utilizzando OverDrive, quindi il 486DX2 / 50 è un chip da 25 MHz raddoppiato a 50 MHz. La velocità di base più lenta ha permesso al chip di funzionare con i progetti di schede madri esistenti, ma ha permesso al chip di funzionare internamente alla maggiore velocità, aumentando così le prestazioni.

Sempre nel 1992, Intel pubblicò la 486SL. Era praticamente identico ai processori 486 vintage, ma conteneva 1, 4 milioni di transistor. Le parti interne extra sono state utilizzate dai suoi circuiti interni di gestione dell'alimentazione, ottimizzandole per l'uso mobile. Da lì, Intel ha rilasciato varie 486 versioni, mescolando SL con SX e DX a una varietà di velocità di clock. Nel 1994, stavano completando il loro continuo sviluppo della famiglia 486 con i processori Overdrive DX4. Sebbene potreste pensare che fossero quadruplatori di clock 4X, erano in realtà triplatori 3X, consentendo a un processore da 33 MHz di funzionare internamente a 100 MHz.

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Una storia dettagliata del processore