X86-arkitekturen

Udtrykket x86 er et generisk udtryk for at angive en arkitektur af en mikroprocessor familien, der oprindeligt blev udviklet og fremstillet af Intel.

Historie

Intel 8086

Første 16-bit processor fra Intel. Det var en videreudvikling af Intel 8085 8-bit.

Intel 8088

Model "reduceret" 8086 med 8-bit bus. Identiske 8086 fra software synspunkt, havde en ekstern data reduceret til 8 bit, som gjorde det foreneligt med den hardware udviklet til maskinerne til 8 bit derefter bus.

Intel 80186

Model for nylig solgt og ikke udbredt. Den omfattede nye instruktioner og en anden hukommelse ledelse. Beregnet til nye embedded marked, havde han en god spredning i verden af ​​industriel automatisering.

Intel 80286

Det var den første Intel mikroprocessor til at have en beskyttet mode og forskellige privilegium niveauer for koden til at blive henrettet. Han havde en 16-bit databus og en adressebus til 24 bits, hvilket gjorde ham ude af stand til at løse op til 16 MB RAM. Men han forblev forankret til den gamle adressering ordningen segment / offset, alt for stive, og havde ingen MMU, der ikke understøttes i hardware ingen virtuel hukommelse ordningen. Det var heller ikke muligt at komme tilbage til real mode ved ankomsten forsvarligt. En anden innovativ funktion var prefetching af instruktioner, hvilket gjorde det meget hurtigere, selv på samme klokfrekvens, 8086.

Intel 80386

Første Intel 32-bit fuld, med adresse bus og 32-bit data, kan håndtere op til 4 GB RAM. Det var udstyret med MMU og støttet virtuel hukommelse er sideinddelt i begge segmenter. Med 32 datasignaler og adresser til at styre og med uret frekvenser af processorer, der fortsatte med at stige, design af bundkort til pc'er begyndte at blive meget vanskeligt og dyrt; også af 386 blev derefter produceret en version med halveret til 16-bit databus, billigere og mindre sofistikeret end det nødvendige hardware, til mindre krævende applikationer i performance. I modsætning til deres forgængere, som blev produceret af både Intel og af andre producenter, blev 386 udelukkende fremstillet af Intel. Efter et par år, men AMD, Cyrix og andre huse stadig præsenteres på markedet kompatible processorer med 386 projekt-baseret, men mere eller mindre original.

Intel 80486

Meget lig de 386 i form af software, men det var betydeligt hurtigere gennem integration af en lille mængde cache andet niveau. DX-versioner supplerede math coprocessor, som indtil da havde været en valgfri komponent ekstern til processoren. Det blev også markedsført en version SX, identisk med DX men uden matematiske coprocessor. For clock frekvenser stadig højere, de 486 var den første processor, som det var nødvendigt at aktivt kølesystem og en strømforsyning spænding er lavere end de kanoniske 5 volt anvendt hidtil integrerede kredsløb TTL.

I sine mere kraftfulde versioner af 486 nåede 100 MHz takket være en frekvens multiplikator, der tillod produktionen af ​​bundkort "standard" 33-MHz udstyret med processorer, der ganget x3 frekvens. AMD har opnået med denne 133 MHz CPU. Med 486 også begynder den æra af lav energi versioner kalder SL. Den Cyrix præsenterede to processorer kaldet 486SLC og DLC, meget billige, men de var forenelige 386 med et andet niveau cache og havde ikke de yderligere instruktioner af Intel 486.

Pentium

Pentium var foreningen af ​​to 486-processorer i en enkelt chip, der delte forvaltning enhed af den andet niveau cache, instruktion prefetcher og math coprocessor. Han havde en 64-bit databus, som derefter blev delt i to 32-bit ord i det indre cache. Denne processor der gennemfører en række nyskabelser RISC arkitekturer: havde en etapevis pipeline til dekodning vejledning; den prefetcher var i stand til at afgøre, hvilken kerne 486 til at sende hver instruktion afkodet, så henrettelsen af ​​to instruktioner samtidigt. Denne grundlæggende arkitektur vil forblive uændret, selv om det kun formelt, for alle efterfølgende Pentium-processorer.

Pentium "base" blev erstattet efter ca. et år fra MMX-versionen, som omfattede en ny enhed af flydende komma stand til at udføre beregninger parallelt på otte 64-bit-værdier med en enkelt instruktion: som navnet antyder, den nye enhed Det var designet til kodning og afkodning media streams audio / video. Det var ikke muligt samtidigt at bruge matematiske coprocessor og enheden MMX, men du skulle vælge fra software, med en speciel uddannelse, som gør det muligt enhed. MMX var også opererer kun på hele tal.

Pentium Pro

Pentium Pro var en version til serveren og arbejdsstationen markedet, hurtigere, fordi det blandes i chippen cache første og andet niveau. Detailprisen var meget høj og prisen på produktionen ikke var overgået, så blev hurtigt opgivet så snart de var tilgængelige følgende modeller.

Pentium II

Pentium II introducerede Branch Prediction Unit, der beskæftiger sig med at forudsige resultatet af betingede hoppe instruktioner. Den væsentligste begrænsning af udførelsen af ​​Pentium var længden af ​​rørledningen afkodning af vejledningen: efter en betinget hop er der to mulige række instruktioner, der skal udføres, og hvis rørledningen er fyldt med den forkerte sæt af instruktioner skal tømmes, og de rigtige instrukser og genlæse ridecodificate, miste meget tid. Den BPU forsøger på forhånd at forudsige, hvad det rigtige antal, forbedre en masse de samlede resultater af processoren.

Fra denne model frem mønsteret af de to kerner 486 i parallel er stadig ensidig: faktisk pipelinen af ​​Pentium II og højere ikke kun dekoder x86 instruktioner, men også giver sig udslag i interne RISC instruktioner, der udføres af RISC kerne og ikke mere end 486.

Pentium III

Med Pentium III introduceres de nye instrukser til floating point beregning, SSE stand til at betjene både heltal begge flydende kommatal, og i stand til at blive brugt sammen med matematiske coprocessor.

Pentium 4

Denne nye serie af Pentium introduceret to nye versioner af SSE, SSE2 og SSE3 følges. Med disse tilføjelser, den gamle matematik coprocessor er nu overflødig, samt mere begrænset, og det samme Intel ikke anvendes til fordel for de nye udvidelser.

Egenskaber

X86 instruktionssæt CISC har en variabel længde. Denne funktion var nyttigt i 70'erne og 80'erne, fordi det tillod dig at spare dyre hukommelse. I nyere tid er variabel længde blevet en akilleshæl, der i høj grad komplicerer udformningen af ​​de nye processorer, som afsætter en væsentlig del af deres ressourcer at "oversætte" x86 instruktionssæt i en mere rationel.

Det er i øjeblikket den mest populære arkitektur på markedet for desktop-pc'er, bærbare computere og servere omkostninger. I årenes løb har flere virksomheder indført processor kompatibel med x86-arkitekturen, indgå konkurrence med Intel.

Til dato den eneste konkurrent af en vis vægt i den personlige computer virksomhed er, at AMD producerer processorer x86-kompatible siden begyndelsen arkitektur. Men der er andre producenter, der gør processorer med denne arkitektur for niche applikationer såsom udvikling af indlejrede systemer, tynde klienter, set-top-bokse og andet.

Forrige artikel X inaktivering
Næste artikel Xia klasse