En detaljerad historik över processorn

Processorer är förmodligen den mest intressanta hårdvaran på din dator. De har en rik och snygg historiahistoria, som går hela vägen tillbaka till 1971 med den första kommersiellt tillgängliga mikroprocessorn, Intel 4004. Som ni kan föreställa er och utan tvekan ha sett dig själv, sedan dess har tekniken förbättrats med språng och gränser.

Vi ska visa dig en historik över processorn, börja med Intel 8086. Det var processorn som IBM valde för den första datorn och har bara en snygg historik från och med sedan.

Redaktörens anmärkning: Denna artikel publicerades ursprungligen 2001, men från och med december 2016 har vi uppdaterat den för att inkludera nya framsteg i fältet sedan dess.

Intel 8086

CPU: er har genomgått många förändringar under de senaste åren sedan Intel kom ut med den första. IBM valde Intels 8088-processor för hjärnan på den första datorn. Detta val av IBM är det som gjorde Intel till den upplevda ledaren för CPU-marknaden. Intel är fortfarande den upplevda ledaren för mikroprocessorutveckling. Medan nyare utmanare har utvecklat sina egna tekniker för sina egna processorer, fortsätter Intel att förbli mer än en livskraftig källa för ny teknik på denna marknad, med den ständigt växande AMD som tippar på sig.

De första fyra generationerna av Intel-processorn tog på sig "8" som serienamn, varför de tekniska typerna hänvisar till denna chipsfamilj som 8088, 8086 och 80186. Detta fortsätter fram till 80486, eller helt enkelt 486. Följande chips betraktas som dinosaurier i datorvärlden. PC: er baserade på dessa processorer är den typ som vanligtvis sitter i garaget eller lagret och samlar damm. De har inte mycket nytta längre, men oss nördar gillar inte att kasta ut dem för de fungerar fortfarande. Du vet vem du är.

• Intel 8086 (1978)
  Det här chipet hoppades över för den ursprungliga datorn, men användes i några senare datorer som inte uppgick till mycket. Det var en riktig 16-bitars processor och pratade med sina kort via en 16-ledars dataförbindelse. Chipet innehöll 29 000 transistorer och 20 adresslinjer som gav det möjligheten att prata med upp till 1 MB RAM. Det som är intressant är att tidens designers aldrig misstänkte att någon någonsin skulle behöva mer än 1 MB RAM. Chipet var tillgängligt i 5, 6, 8 och 10 MHz versioner.
• Intel 8088 (1979)
  8088 är, för alla praktiska ändamål, identisk med 8086. Den enda skillnaden är att den hanterar sina adresslinjer annorlunda än 8086. Det här chipet var det som valdes för den första IBM-datorn, och som 8086 är det kunna arbeta med 8087 matematisk coprocessorchip.
• NEC V20 och V30 (1981)
  Kloner från 8088 och 8086. De ska dock vara ungefär 30% snabbare än Intel-dem.
• Intel 80186 (1980)
  186 var ett populärt chip. Många versioner har utvecklats i dess historia. Köpare kan välja mellan CHMOS eller HMOS, 8-bitars eller 16-bitarsversioner, beroende på vad de behövde. Ett CHMOS-chip skulle kunna köras med två gånger klockhastigheten och en fjärdedel av kraften i HMOS-chipet. 1990 kom Intel ut med Enhanced 186-familjen. De delade alla en gemensam kärndesign. De hade en 1-mikron kärnkonstruktion och körde på cirka 25 MHz vid 3 volt. 80186 innehöll en hög grad av integration, med systemkontrollen, avbrottsstyrenheten, DMA-styrenheten och tidskretsen precis på CPU. Trots detta fann 186 sig aldrig i en persondator.
• Intel 80286 (1982)
  En 16-bitars, 134 000 transistorprocessor som kan adressera upp till 16 MB RAM. Förutom det ökade stödet för fysiskt minne kan detta chip fungera med virtuella minne, vilket möjliggör mycket för utbyggbarhet. 286 var den första "riktiga" processorn. Det introducerade begreppet skyddat läge . Detta är förmågan att multitask, med olika program körs separat men samtidigt. Denna förmåga utnyttjades inte av DOS, men framtida operativsystem, som Windows, kunde spela med den här nya funktionen. Men nackdelarna med denna förmåga var att även om den kunde växla från riktigt läge till skyddat läge (verkligt läge var avsett att göra det bakåtkompatibelt med 8088-talet), kunde det inte växla tillbaka till verkligt läge utan en varm omstart. Detta chip användes av IBM i sin Advanced Technology PC / AT och användes i många IBM-kompatibler. Det körde på 8, 10 och 12, 5 MHz, men senare utgåvor av chipet gick så högt som 20 MHz. Medan dessa chips betraktas som pappersvikter idag, var de ganska revolutionerande under tidsperioden.
• Intel 386 (1985 - 1990)
  386 innebar en kraftig ökning av tekniken från Intel. 386 var en 32-bitars processor, vilket innebär att dess genomströmning omedelbart var dubbelt så stor som den 286. Innehåller 275 000 transistorer, 80386DX-processorn kom i 16, 20, 25 och 33 MHz versioner. Den 32-bitars adressbussen tillät chipet att arbeta med hela 4 GB RAM-minne och en svindlande 64 TB virtuellt minne. Dessutom var 386 det första chipet som använde instruktionsrörledning, vilket gör att processorn kan börja arbeta med nästa instruktion innan den föregående är klar. Medan chipet kunde köras i både riktigt och skyddat läge (som 286), kunde det också köras i virtuellt verkligt läge, vilket gör att flera reasl-sessioner kan köras samtidigt. Men ett operativsystem med flera uppgifter som Windows var nödvändigt för att göra detta. 1988 släppte Intel 386SX, som i princip var en låg fetthaltversion av 386. Den använde 16-bitars databussen snarare än 32-bitars, och den var långsammare, men den använde därmed mindre ström och möjliggjorde därmed Intel för att marknadsföra chipet till stationära datorer och till och med bärbara. 1990 släppte Intel 80386SL, som i princip var en 855, 00-transistorversion av 386SX-processorn, med ISA-kompatibilitet och strömhanteringskretsar.
  386 chips designades för att vara användarvänliga. Alla chips i familjen var pin-for-pin-kompatibla och de var binära kompatibla med de tidigare 186 chips, vilket innebär att användare inte behövde få ny programvara för att använda den. Dessutom erbjöd de 386 strömvänliga funktioner som lågspänningskrav och systemhanteringsläge (SMM) som kan stänga av olika komponenter för att spara ström. Sammantaget var detta chip ett stort steg för chiputveckling. Det satte standarden som många senare chips skulle följa. Det erbjöd en enkel design som utvecklare lätt kunde designa för.

Intel 486 (1989 - 1994)

80486DX släpptes 1989. Det var en 32-bitars processor som innehöll 1, 2 miljoner transistorer. Den hade samma minneskapacitet som 386 (båda var 32-bitars) men erbjöd två gånger hastigheten med 26, 9 miljoner instruktioner per sekund (MIPS) vid 33 MHz. Det finns dock vissa förbättringar här utöver bara hastighet. 486 var den första som hade en integrerad flytpunktsenhet (FPU) för att ersätta den normalt separata matematiska koprocessorn (dock inte alla smaker från 486 hade detta). Den innehöll också en integrerad cache på 8 kB på-die cache. Detta ökar hastigheten genom att använda instruktionsrörledningen för att förutsäga nästa instruktioner och sedan lagra dem i cachen. När processorn sedan behöver den informationen drar den ut ur cachen snarare än att använda det nödvändiga omkostnaden för att komma åt det externa minnet. Dessutom kom 486 i 5 volt och 3 volt versioner, vilket möjliggör flexibilitet för stationära och bärbara datorer.

486-chipet var den första processorn från Intel som var designad för att kunna uppgraderas. Tidigare processorer designades inte på detta sätt, så när processorn blev föråldrad, behövde hela moderkortet bytas ut. Med 486 kunde samma CPU-uttag rymma flera olika smaker från 486. De ursprungliga 486-erbjudandena designades för att kunna uppgraderas med hjälp av ”OverDrive” -teknologi. Det betyder att du kan sätta in ett chip med en snabbare intern klocka i det befintliga systemet. Inte alla 486 system kan använda OverDrive, eftersom det krävs en viss typ av moderkort för att stödja det.

Den första medlemmen av 486-familjen var i486DX, men 1991 släppte de 486SX och 486DX / 50. Båda chips var i princip samma, förutom att 486SX-versionen hade matematisk coprocessor inaktiverad (ja, den var där, bara avstängd). 486SX var naturligtvis långsammare än sin DX-kusin, men den resulterande reducerade kostnaden och kraften lånade sig till snabbare försäljning och rörelse till bärbara marknaden. 486DX / 50 var helt enkelt en 50MHz-version av den ursprungliga 486. DX kunde inte stödja framtida OverDrives medan SX-processorn kunde.

1992 släppte Intel nästa våg av 486: s användning av OverDrive-tekniken. De första modellerna var i486DX2 / 50 och i486DX2 / 66. De extra ”2” i namnen indikerar att processorns normala klockhastighet fördubblas effektivt med OverDrive, så 486DX2 / 50 är ett 25 MHz-chip som fördubblas till 50MHz. Den långsammare bashastigheten gjorde det möjligt för chipet att arbeta med befintliga moderkortkonstruktioner, men gjorde det möjligt för chipet internt att arbeta med den ökade hastigheten, vilket ökade prestandan.

1992 släppte Intel också 486SL. Den var praktiskt taget identisk med vintage 486 processorer, men den innehöll 1, 4 miljoner transistorer. De extra innergångarna användes av dess interna strömhanteringskretsar, vilket optimerade dem för mobil användning. Därifrån släppte Intel olika 486 smaker och blandade SL: er med SX: s och DX: er med olika klockhastigheter. År 1994 avrundade de sin fortsatta utveckling av 486-familjen med DX4 Overdrive-processorer. Även om du kanske tror att det var 4X-fyrdubbla klockor, var de faktiskt 3X-triplare, vilket tillåter en 33 MHz-processor att fungera internt på 100 MHz.

Klicka här: Nästa sida