Historia i rodzaje procesorów firmy Intel

1. Historia i rodzaje procesorów firmy Intel Bibliografia: pl.wikipedia.org www.intel.com

2. Specyfikacja

4. Procesory x86

5. Intel 8086

6. Intel 8086 Intel 8086 to pierwszy procesor 16-bitowy. Został zaprezentowany przez firmę Intel 8 czerwca 1978 r. Jako pierwszy procesor tej firmy odniósł rynkowy sukces. Zapoczątkował serię procesorów o architekturze x86. Taktowany zegarem o częstotliwości 4,7 - 10 MHz jako pierwszy umożliwiał adresowanie (ogromnej jak na tamte czasy) pamięci o wielkości 1 MB. Posiadał 16-bitową szynę danych oraz 20-bitową szynę adresową. Został wykonany w technologii 3 mikronów i składał się z 29 000 tranzystorów.

7. Intel 8086 • Jego moc obliczeniowa w zależności od zegara wynosiła ok. 0,33 - 0,75 MIPS. • Pracował w dwóch trybach: • minimalnym sam kontrolował pracę magistrali systemowej. • maksymalnym - wymagał dodatkowego układu (8288), wykonującego tę funkcję za niego, co odciążało procesor. • Montowany był w komputerach IBM PC (model XT), gdzie zawsze pracował w trybie maksymalnym. • W komputerach IBM PC można było, w celu zwiększenia szybkości wykonywania operacji arytmetycznych, zainstalować dodatkowy koprocesor 8087.

8. Charakterystyka

9. Intel 80186

10. Intel 80186 Intel 80186 to procesor opracowany w firmie Intel w 1982. Bazował na wcześniejszych procesorach Intel 8086 i Intel 8088. Podobnie jak 8086 miał 16-bitową zewnętrzną szynę danych, ale produkowano go także w wersji z 8-bitową zewnętrzną szyną danych jako Intel 80188. Procesory tego typy początkowo były dostępne w wersji taktowanej z częstotliwością 6 MHz, ale z powodu znacznie lepszej architektury wewnętrznej w porównaniu z 8086 o tej samej częstotliwości niektóre instrukcje były wykonywane 10-20 razy szybciej.

11. Intel 80186 Procesor wykorzystywany był głównie w systemach wbudowanych jako mikrokontroler. Stanowił także CPU kilku komputerów początku lat 80., między innymi takich maszyn jak Mindset, Siemens PD-D, Compis, Research Machines Nimbus, Unisys ICON, HP 200lx oraz Tandy 2000.

12. Architektura - Intel 80186

13. Intel 80188

14. Intel 80188 Intel 80188 jest wersją procesora Intel 80186 z 8-bitową zewnętrzną szyną danych, zamiast 16-bitowej, co czyniło go tańszym w połączeniu z mniej wymagającymi peryferiami. Był produkowany w latach 1980-1982, taktowany zegarem o częstotliwości 8-10 MHz, umieszczony na 68-stykowej podstawce. Podobnie jak Intel 8086, układ 80188 zawierał cztery 16-bitowe rejestry główne, które mogły być również dostępne jako osiem rejestrów 8-bitowych. Ponadto procesor posiadał sześć dodatkowych 16-bitowych rejestrów pomocniczych.

15. Intel 80286

16. Intel 80286 Intel 80286 to 16-bitowy procesor opracowany przez firmę Intel, oficjalnie pokazany po raz pierwszy 1 lutego 1982. Procesor składał się ze 134 tysięcy tranzystorów, pierwsze wersje były taktowane prędkością 6 i 8 MHz, w późniejszych wersjach zwiększono prędkość zegara taktującego do 20 MHz. W procesorze 80286 i 80186 wprowadzono nowe instrukcje oraz nowy tryb adresowania pamięci tryb chroniony, przeprojektowano układ DMA.80286 potrafił jedynie przełączyć się w tryb chroniony, powrót do trybu rzeczywistego był niemożliwy. Następca 286, procesor 80386, był już pozbawiony tej wady.

17. Intel 80286 80286 był mniej więcej dwa razy bardziej wydajny w porównaniu ze swoim poprzednikiem i8086 i ponieważ posiadał 24-bitową szynę adresową mógł adresować aż 16 megabajtów pamięci RAM (8086 używał tylko 1 MB). Na komputerach z systemem operacyjnym DOS pamięć ponad pierwszy 1 MB była dostępna tylko w trybie emulacji pamięci rozszerzonej (ang. extended memory), jednak rzadko który komputer z 80286 miał więcej niż 1 MB RAM. Procesor wymagał 8-bitowego kontrolera magistrali oznaczanego 80288.Używany był w komputerach klasy IBM PC AT w latach osiemdziesiątych, aż do początku lat dziewięćdziesiątych.

18. Intel 80386

19. Intel 80386 Intel 80386 to pierwszy 32-bitowy procesor z rodziny x86 opracowany przez firmę Intel i zaprezentowany w 1986 roku. Później, odpowiedniki tego procesora produkowały również firmy AMD oraz VIA (Cyrix). Architektura tego procesora została opracowana jeszcze zanim Intel wypuścił na rynek procesory poprzedniej serii 286, jednak procesor był zbyt skomplikowany, aby go w tamtym czasie wyprodukować. Podstawowa wersja układu 80386 (oznaczona później symbolem DX) charakteryzowała się 32-bitową magistralą adresową oraz 32-bitową magistralą danych. Procesor ten wymagał więc, aby komponenty płyty głównej również działały w architekturze 32-bitowej. Z tego powodu, a także z braku konkurencji, procesory 386 były bardzo drogie.

20. Intel 80386 Procesor 80386 w stosunku do poprzednich przedstawicieli rodziny x86 posiada rozszerzone do 32-bitów rejestry ogólnego przeznaczenia (w stosunku do wersji 16-bitowych dodano do nazwy przedrostek "E": EAX, EBX, ECX, EDX, EBP, ESI, EDI, ESP), rejestr EIP (IP - ang. Instruction Pointer - wskaźnik bieżącej instrukcji) oraz rejestr flagowy EFLAGS. W procesorze dodano także rejestry kontrolne CRx.

21. Intel 80386 386 otrzymał również nowe tryby adresowania i w odróżnieniu od wersji poprzednich, rejestry ogólnego przeznaczenia mogły być używane niemalże dowolnie. Procesor 80386 może pracować w trzech trybach: rzeczywistym, chronionym i wirtualnym. W 32-bitowym trybie chronionym, procesor 386 może adresować liniowo do 4GB pamięci. W stosunku do 80286 usprawniono przełączanie trybów. W 80286 powrót z trybu chronionego do rzeczywistego wiązał się z koniecznością resetu procesora, co trwało dosyć długo. W 80386 powrót nie wymaga resetu procesora i z tego powodu jest o wiele szybszy.

22. Intel 80386 Istotną zmianą było dodanie do procesora jednostki MMU, która pozwalała na swobodne kształtowanie mapy pamięci. Przez długi czas możliwości te były wykorzystywane przez oprogramowanie jedynie minimalnie. 80386 mógł współpracować z koprocesorem 80387 (w pierwszych modelach komputerów stosowano też czasem 80287).

23. Intel 80386 budowa wewnętrzna

24. Intel 80486

25. Intel 80486 Intel 80486 (poprawna nazwa handlowa i486, zrezygnowano z cyfr 80 na początku, w przypadku układu iDX4 zrezygnowano także z cyfr 486) – mikroprocesor CISC produkowany przez firmę Intel należący do rodziny procesorów x86, był ostatnim procesorem Intela którego nazwa była wyłącznie numeryczna. W kwietniu 1989 wprowadzono wersję z zegarem 25 MHz, w maju 1990 – 33 MHz, a wersja taktowana do prędkości 50 MHz pojawiła się w czerwcu 1991. Wersja 50 MHz była do czasu pojawienia się procesora Pentium 60/66 niedoścignionym wzorem wydajności w zakresie dostępu do pamięci w zastosowaniach serwerowych (iDX4 pojawiło się po premierze Pentium 60/66).

26. Wersje 486 • Intel i486, później przemianowana na i486DX – normalna wersja, bez mnożnika, 8kB cache write-through, z działającym FPU. • Intel i486SX – odmiana i486 z wyłączonym koprocesorem FPU. Pierwsze wersje tej odmiany to były normalne 486 z defektywnym FPU.

27. Wersje 486 • Intel i486DX2 – wewnętrzny zegar procesora był taktowany z podwójną prędkością zegara zewnętrznego. • Intel i486SL – odmiana i486DX ze specjalnym układem zmniejszającym pobór prądu (głównie dla komputerów przenośnych).

28. Wersje 486 • Intel i486 OverDrive – odmiany SX, SX2, DX2 i DX4. • Intel iDX4 – zegar wewnętrzny był taktowany potrójną prędkością.

29. Pentium OverDrive

30. Pentium OverDrive Pentium OverDrive (nazwa kodowa P24T) to procesor Intel Pentium przeznaczony do płyt głównych zbudowanych dla platformy 486 posiadających złącza Socket 2 lub Socket 3. Pojawił się w dwóch wersjach: 63 (25 × 2,5) MHz i 83 (33 × 2,5) MHz. Posiadał 32 kB pamięci podręcznej (wersja standardowa Pentium miała połowę mniej (16 kB) niż OverDrive – głównie z uwagi na konieczność zniwelowania opóźnień spowodowanych wolniejszym działaniem szyny w architekturze 486).

31. Pentium OverDrive Miał być rozwiązaniem dla użytkowników chcących uzyskać wydajność Pentium na płytach 486, jednak był mniej wydajny od konkurentów jak AMD Am5x86 czy CyrixCx5x86 oraz zbyt późno pojawił się na rynku. Charakterystyczną cechą tego procesora było nadmierne wydzielanie ciepła, które wymagało aktywnego chłodzenia oraz praktycznie uniemożliwiało przetaktowywanie układu.