หน้าเว็บ

วันศุกร์ที่ 14 มิถุนายน พ.ศ. 2556

ตำนาน CPU ตอนที่ 3 สู่ยุคของ 32 บิตและการเริ่มต้นของ AMD (ค.ศ.1983-1993)

              สำหรับบทความตอนนี้ จะเขียนถึงลำดับ CPU รุ่นต่างๆในยุค 32บิต และการเริ่มต้นเส้นทางของผู้ผลิตและพัฒนา CPU อีกรายหนึ่งอย่าง AMD ซึ่งเป็นการแบ่งยุคตามความเข้าใจของผมเท่านั้นนะครับ เพราะว่าในช่วงปี 1981-1993 ยังมี CPU แบบอื่นๆ อีกและบริษัท AMD เองก็มีประวัติการก่อตั้งมาก่อนหน้านี้หลายปี ซึ่งจะเขียนถึงในโอกาสต่อไปครับ

ขออภัยครับ บทความนี้อยู่ระหว่างการแปล

1981- iAPX 432

           ก่อนหน้านั้น สองปีคือเมื่อ  1 มกราคม 1981 as Intel's first 32-bit microprocessor 

  • ของ Intel iAPX 432 (Intel Processor สถาปัตยกรรมขั้นสูง) เป็นความทะเยอทะยานมากสถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์แบบมัลติชิปที่รู้จักในปี 1981 มันก็ช้าเกินกว่าจะยอมรับและไม่ได้มาแทนที่สถาปัตยกรรม x86 ของ Intel ตามแผน [อ้างจำเป็น]
  • โครงการนี้ของอินเทลออกแบบไมโครโพรเซสเซอร์ 32 บิตและมีเจตนาให้เป็นสายผลิตภัณฑ์ของ บริษัท หลักสำหรับปี 1980 สูงมากมัลติทาสกิ้งและคุณสมบัติการจัดการหน่วยความจำที่ถูกนำมาใช้ในฮาร์ดแวร์ที่นำไปสู่​​การออกแบบที่ถูกเรียกว่า Micromainframe
  • ที่ถูกออกแบบมาสำหรับความถี่สัญญาณนาฬิกาถึง 10 MHz อุปกรณ์จริงขายถูกระบุไว้สำหรับความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงสุด 4 MHz, 5 MHz, 7 และ 8 MHz MHz ตามลำดับ [1] ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด 2 ล้านคำสั่งต่อวินาทีที่ 8 MHz [2]
  • iAPX 432 คือ "การออกแบบมาให้เป็นโปรแกรมทั้งหมดในภาษาระดับสูง" [3] ต่อ Ada เป็นหลัก
  • การสนับสนุนฮาร์ดแวร์ได้โดยตรงสำหรับโครงสร้างข้อมูลต่างๆมีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยให้ระบบปฏิบัติการที่ทันสมัย​​สำหรับ 432 จะได้รับการดำเนินการโดยใช้รหัสโปรแกรมไกลน้อยกว่าสำหรับโปรเซสเซอร์สามัญรวมกับการสนับสนุนโดยตรงสำหรับการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุและเก็บขยะแบบนี้ยิ่งทำให้ฮาร์ดแวร์ (ส่วนใหญ่ เฟิร์มแวบางส่วน) ที่ซับซ้อนมากขึ้นกว่าการประมวลผลมากที่สุดของยุคไมโครโปรเซสเซอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
  • iAPX 432 ระบบมีราคาแพงและช้ามาก ในปี 1982, การทดสอบมาตรฐานง่ายๆวิ่ง 4 ครั้งช้าลง iAPX 432 กว่าเดิม 80,286 ชิปที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาเดียวกัน ชิปเซ็ตรุ่นแรกคือความล้มเหลวทั้งหมดในตลาด อินเทลได้เห็นวิธีการที่จะปรับปรุงการออกแบบรุ่นที่สอง แต่ก็ยังทำไม่ได้จะมีค่าใช้จ่ายที่มีขนาดใหญ่สำหรับสถาปัตยกรรมความสามารถและชุดคำสั่ง. [4] วางแผนที่จะแทนที่สาย 8086 (ภายหลังเป็นที่รู้จักสถาปัตยกรรม x86) กับ iAPX 432 ถูกทอดทิ้ง. [อ้างจำเป็น]            
  • เรียกได้ว่า iAPX 432 โครงการเป็นความล้มเหลวในเชิงพาณิชย์สำหรับ Intel
  • Intel's iAPX 432 (intel Advanced Processor architecture) was a very ambitious multi-chip microprocessor architecture introduced in 1981. It was unacceptably slow and did not supplant Intel's x86 architecture as planned[citation needed].
  • The project was Intel's first 32-bit microprocessor design and was intended to be the company's main product line for the 1980s. Many advanced multitasking and memory management features were implemented in hardware, leading to the design being referred to as a Micromainframe.
  • Originally designed for clock frequencies of up to 10 MHz, actual devices sold were specified for maximum clock speeds of 4 MHz, 5 MHz, 7 MHz and 8 MHz respectively[1] with a peak performance of 2 million instructions per second at 8 MHz.[2]
  • The iAPX 432 was "designed to be programmed entirely in high-level languages",[3] with Ada being primary.
  • Direct hardware support for various data structures was intended to allow modern operating systems for the 432 to be implemented using far less program code than for ordinary processors; combined with direct support for object-oriented programming and garbage collection, this made the hardware (mostly the microcode part) much more complex than most processors of the era, especially microprocessors.
  • iAPX 432 systems were expensive and very slow. In 1982, simple benchmark tests ran 4 times slower on iAPX 432 than on the conventional 80286 chip at the same clock frequency. The first generation chipset was a total failure in the market. Intel saw ways to improve a second generation design, but it would still be impractical with large overheads for the capability architecture and instruction set.[4] The plan to replace the 8086-line (later known as the x86 architecture) with the iAPX 432 was abandoned.[citation needed]

80386DX[edit]

  • Introduced October 17, 1985
  • Clock rates:
    • 16 MHz with 5 MIPS
    • 20 MHz with 6 to 7 MIPS, introduced February 16, 1987
    • 25 MHz with 7.5 MIPS, introduced April 4, 1988
    • 33 MHz with 9.9 MIPS (9.4 SPECint92 on Compaq/i 16K L2), introduced April 10, 1989
  • Bus Width 32 bits data, 32 bits address
  • Number of Transistors 275,000 at 1 µm
  • Addressable memory 4 GB
  • Virtual memory 64 TB
  • First x86 chip to handle 32-bit data sets
  • Reworked and expanded memory protection support including paged virtual memory and virtual-86 mode, features required at the time by Xenix and Unix. This memory capability spurred the development and availability of OS/2 and is a fundamental requirement for modern operating systems like LinuxWindows, and Mac OS.
  • Used in desktop computing

80386SX[edit]

  • Introduced June 16, 1988
  • Clock rates:
    • 16 MHz with 2.5 MIPS
    • 20 MHz with 3.1 MIPS, introduced January 25, 1989
    • 25 MHz with 3.9 MIPS, introduced January 25, 1989
    • 33 MHz with 5.1 MIPS, introduced October 26, 1992
  • Internal architecture 32 bits
  • External data bus width 16 bits
  • External address bus width 24 bits
  • Number of Transistors 275,000 at 1 µm
  • Addressable memory 16 MB
  • Virtual memory 32 GB
  • Narrower buses enable low-cost 32-bit processing
  • Used in entry-level desktop and portable computing
  • No Math Co-Processor
  • No commercial Software used for protected mode or virtual storage for many years

80376[edit]


The Intel i376 is an embedded version of the i386SX.
  • Introduced January 16, 1989; discontinued June 15, 2001
  • Variant of 386SX intended for embedded systems
  • No "real mode", starts up directly in "protected mode"
  • Replaced by much more successful 80386EX from 1994

80386SL[edit]

  • Introduced October 15, 1990
  • Clock rates:
    • 20 MHz with 4.21 MIPS
    • 25 MHz with 5.3 MIPS, introduced September 30, 1991
  • Internal architecture 32 bits
  • External bus width 16 bits
  • Number of Transistors 855,000 at 1 µm
  • Addressable memory 4 GB
  • Virtual memory 1 TB
  • First chip specifically made for portable computers because of low power consumption of chip
  • Highly integrated, includes cache, bus, and memory controllers

80386EX[edit]

  • Introduced August 1994
  • Variant of 80386SX intended for embedded systems
  • Static core, i.e. may run as slowly (and thus, power efficiently) as desired, down to full halt
  • On-chip peripherals:
    • Clock and power management
    • Timers/counters
    • Watchdog timer
    • Serial I/O units (sync and async) and parallel I/O
    • DMA
    • RAM refresh
    • JTAG test logic
  • Significantly more successful than the 80376
  • Used aboard several orbiting satellites and microsatellites

80486DX[edit]

  • Introduced April 10, 1989
  • Clock rates:
    • 25 MHz with 20 MIPS (16.8 SPECint92, 7.40 SPECfp92)
    • 33 MHz with 27 MIPS (22.4 SPECint92 on Micronics M4P 128 KB L2), introduced May 7, 1990
    • 50 MHz with 41 MIPS (33.4 SPECint92, 14.5 SPECfp92 on Compaq/50L 256 KB L2), introduced June 24, 1991
  • Bus Width 32 bits
  • Number of Transistors 1.2 million at 1 µm; the 50 MHz was at 0.8 µm
  • Addressable memory 4 GB
  • Virtual memory 1 TB
  • Level 1 cache of 8 KB on chip
  • Math coprocessor on chip
  • 50X performance of the 8088
  • Used in Desktop computing and servers
  • Family 4 model 3

80486SX[edit]

  • Introduced April 22, 1991
  • Clock rates:
    • 16 MHz with 13 MIPS
    • 20 MHz with 16.5 MIPS, introduced September 16, 1991
    • 25 MHz with 20 MIPS (12 SPECint92), introduced September 16, 1991
    • 33 MHz with 27 MIPS (15.86 SPECint92), introduced September 21, 1992
  • Bus Width 32 bits
  • Number of Transistors 1.185 million at 1 µm and 900,000 at 0.8 µm
  • Addressable memory 4 GB
  • Virtual memory 1 TB
  • Identical in design to 486DX but without math coprocessor. The first version was an 80486DX with disabled math coprocessor in the chip and different pin configuration. If the user needed math coprocessor capabilities, he must add 487SX which was actually an 486DX with different pin configuration to prevent the user from installing a 486DX instead of 487SX, so with this configuration 486SX+487SX you had 2 identical CPU's with only 1 effectively turned on
  • Used in low-cost entry to 486 CPU desktop computing, as well as extensively used in low cost mobile computing.
  • Upgradable with the Intel OverDrive processor
  • Family 4 model 2

80486DX2[edit]

  • Introduced March 3, 1992
Runs at twice the speed of the external bus (FSB). Fits on Socket 3
  • Clock rates:
    • 40 MHz
    • 50 MHz
    • 66 MHz
    • 100 MHz (this was only made for a short time due to high failure rates)

80486SL[edit]

  • Introduced November 9, 1992
  • Clock rates:
    • 20 MHz with 15.4MIPS
    • 25 MHz with 19 MIPS
    • 33 MHz with 25 MIPS
  • Bus Width 32 bits
  • Number of Transistors 1.4 million at 0.8 µm
  • Addressable memory 4 GB
  • Virtual memory 1 TB
  • Used in notebook computers
  • Family 4 model 3

80486DX4[edit]

  • Introduced March 7, 1994
  • Clock rates:
    • 75 MHz with 53 MIPS (41.3 SPECint92, 20.1 SPECfp92 on Micronics M4P 256 KB L2)
    • 100 MHz with 70.7 MIPS (54.59 SPECint92, 26.91 SPECfp92 on Micronics M4P 256 KB L2)
  • Number of Transistors 1.6 million at 0.6 µm
  • Bus width 32 bits
  • Addressable memory 4 GB
  • Virtual memory 64 TB
  • Pin count 168 PGA Package, 208 sq ftP Package
  • Used in high performance entry-level desktops and value notebooks
  • Family 4 model 8

1985Intel introduces the first 80386 in October 1985.
1987The SPARC processor is first introduced by Sun.
1988Intel 80386SX is introduced.
1991AMD introduces the AM386 microprocessor family in March.
1991Intel introduces the Intel 486SX chip in April in efforts to help bring a lower-cost processor to the PC market selling for $258.00.
1992Intel releases the 486DX2 chip March 2 with a clock doubling ability that generates higher operating speeds.

Corporate history[edit]


AMD headquarters in Sunnyvale, California

AMD campus in Markham, Ontario, Canada, formerly ATI headquarters
AMD's LEED-certified Lone Star campus inAustin, Texas
Advanced Micro Devices was founded on May 1, 1969,[7] by a group of former executives from Fairchild Semiconductor, including Jerry Sanders IIIEd Turney, John Carey, Sven Simonsen, Jack Gifford and three members from Gifford's team, Frank Botte, Jim Giles, and Larry Stenger. The company began as a producer of logic chips, then entered the RAM chip business in 1975. That same year, it introduced a reverse-engineered clone of the Intel 8080 microprocessor. During this period, AMD also designed and produced a series ofbit-slice processor elements (Am2900, Am29116, Am293xx) which were used in various minicomputer designs.

บริษัท Advanced Micro Devices ก่อตั้งเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 1969 [7] โดยกลุ่มอดีตผู้บริหารจาก Fairchild Semiconductor รวมทั้งเจอร์รี่แซนเดอ III เอ็ด Turney จอห์นแครี่, Sven ไซมอนแจ็ค Gifford และสมาชิกสามคนจากทีม Gifford แฟรงค์ Botte, จิมไจล์สและแลร์รี่ Stenger บริษัท เริ่มเป็นผู้ผลิตชิปตรรกะแล้วป้อนธุรกิจชิปแรมในปี 1975 ในปีเดียวกันนั้นจะนำโคลนกลับวิศวกรรมของอินเทลไมโครโปรเซสเซอร์ 8080 ในช่วงเวลานี้เอเอ็มดียังได้รับการออกแบบและผลิตชุด ofbit-slice องค์ประกอบหน่วยประมวลผล (Am2900, Am29116, Am293xx) ซึ่งถูกนำมาใช้ในการออกแบบมินิคอมพิวเตอร์ต่างๆ
During this time, AMD attempted to embrace the perceived shift towards RISC with their own AMD 29K processor, and also attempted to diversify into graphics and audio devices as well as EPROM memory. It had some success in the mid-1980s with the AMD7910 and AMD7911 "World Chip" FSK modem, one of the first multistandard devices that covered both Bell and CCITT tones at up to 1200 baud half duplex or 300/300 full duplex. The AMD 29K survived as an embedded processor and AMD spinoff Spansion continues to make flash memory. AMD decided to switch gears and concentrate solely on Intel-compatible microprocessors and flash memory, placing them in direct competition with Intel for x86-compatible processors and their flash memory secondary markets.
ในช่วงเวลานี้เอเอ็มดีพยายามที่จะโอบกอดเปลี่ยนการรับรู้ที่มีต่อ RISC กับเอเอ็มดีของตัวเองของพวกเขาประมวลผล 29K และพยายามที่จะเปลี่ยนเป็นกราฟิกและอุปกรณ์เสียงเช่นเดียวกับหน่วยความจำ EPROM มันก็ประสบความสำเร็จในช่วงกลางทศวรรษ 1980 บางคนที่มี AMD7910 และ AMD7911 "โลกชิป" โมเด็ม FSK หนึ่งของอุปกรณ์ multistandard แรกที่ครอบคลุมทั้งเบลล์และเสียง CCITT ขึ้นไปที่เพล็กซ์ครึ่งบอด 1200 หรือ 300/300 เพล็กซ์เต็มรูปแบบเอเอ็มดี 29K รอดเป็นโปรเซสเซอร์แบบฝังตัวและ Spansion มะเร็งเอเอ็มดียังคงที่จะทำให้หน่วยความจำแฟลช เอเอ็มดีตัดสินใจที่จะเปลี่ยนเกียร์และมุ่งเน้น แต่เพียงผู้เดียวไมโครโปรเซสเซอร์ที่เข้ากันได้และหน่วยความจำแฟลชวางไว้ในการแข่งขันโดยตรงกับ Intel สำหรับโปรเซสเซอร์ x86 ได้และแฟลชตลาดรองหน่วยความจำของพวกเขา


The Am486 is a 80486-class family of computer processors that was produced by AMD in the 1990s. Intel beat AMD to market by nearly four years, but AMD priced its 40 MHz 486 at or below Intel's price for a 33 MHz chip, offering about 20% better performance for the same price.
While competing 486 chips, such as those from Cyrix, benchmarked lower than the equivalent Intel chip, AMD's 486 matched Intel's performance on a clock-for-clock basis.
While the Am386 was primarily used by small computer manufacturers, the Am486DX, DX2, and SX2 chips gained acceptance among larger computer manufacturers, especially Acer and Compaq, in the 1994 time frame.
AMD's higher clocked 486 chips provided superior performance to many of the early Pentium chips, especially the 60 and 66 MHz launch products. While equivalent Intel 80486DX4 chips were priced high and required a minor socket modification, AMD priced low. Intel's DX4 chips initially had twice the cache of the AMD chips, giving them a slight performance edge, but AMD's DX4-100 usually cost less than Intel's DX2-66.
The enhanced Am486 series supported new features like extended power-saving modes and a 8 KiB Write-Back L1-Cache, later versions even got an upgrade to 16 KiB Write-Back L1-Cache.
The 133 MHz AMD Am5x86 was a higher clocked enhanced Am486.
Am486 เป็นครอบครัวที่ 80486 ระดับการประมวลผลคอมพิวเตอร์ที่ถูกผลิตโดยเอเอ็มดีในปี 1990 อินเทลชนะเอเอ็มดีออกสู่ตลาดเกือบสี่ปี แต่เอเอ็มดีมีราคา 40 MHz ที่ 486 หรือต่ำกว่าราคาของ Intel สำหรับชิป MHz 33, นำเสนอประสิทธิภาพประมาณ 20% ที่ดีกว่าสำหรับราคาเดียวกัน
ขณะที่การแข่งขัน 486 ชิปเช่นผู้ที่มาจาก Cyrix, benchmarked ต่ำกว่าชิปอินเทลเทียบเท่าของเอเอ็ม 486 ที่ตรงกับประสิทธิภาพการทำงานของอินเทลบนพื้นฐานนาฬิกาสำหรับนาฬิกา-
ในขณะที่ Am386 ถูกใช้โดยผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก, Am486DX, DX2 และ SX2 ชิปรับการยอมรับในหมู่ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Acer และ Compaq ในกรอบเวลา 1994
เอเอ็มดีที่สูงกว่า 486 โอเวอร์คล็อกชิปให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าหลายชิป Pentium ต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่ง 60 และ 66 MHz เปิดตัวผลิตภัณฑ์ ในขณะที่เทียบเท่าชิป Intel 80486DX4 มีราคาสูงและจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนซ็อกเก็ตเล็ก ๆ น้อย ๆ , เอเอ็มดีราคาต่ำ ของอินเทลชิป DX4 แรกมีสองครั้งแคชของชิปเอเอ็มดีให้พวกเขาขอบประสิทธิภาพเล็กน้อย แต่เอเอ็มดี DX4-100 มักจะเสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่าของ Intel DX2-66
เพิ่ม Am486 ชุดสนับสนุนคุณสมบัติใหม่ ๆ เช่นโหมดประหยัดพลังงานและขยาย 8 กิโล write-back L1-Cache, รุ่นที่ใหม่กว่ายังมีการอัพเกรดถึง 16 กิโล write-back L1-Cache
133 MHz Am5x86 เอเอ็มดีคือสูงกว่าโอเวอร์คล็อกเพิ่ม Am486


While the AM386 CPU was essentially ready to be released prior to 1991, Intel kept it tied up in court.[2] AMD had previously been a second-source manufacturer of Intel's Intel 8086Intel 80186 and Intel 80286 designs, and AMD's interpretation of the contract, made up in 1982, was that it covered all derivatives of them. Intel, however, claimed that the contract only covered the 80286 and prior processors and forbade AMD the right to manufacture 80386 CPUs in 1987. After a few years in the courtrooms, AMD finally won the case and the right to sell their Am386 in 1992. This also paved the way for competition in the 80386-compatible 32-bit CPU market and so lowered the cost of owning a PC.[1]
While Intel's 386 design peaked at 33 MHz, AMD released a 40 MHz version of both its 386DX and 386SX, extending the lifespan of the architecture. The AMD 386DX-40 was popular with small manufacturers of PC clones and with budget-minded computer enthusiasts because it offered near-80486 performance at a much lower price than a real 486.[3]
The 386DX-40 could match or even slightly outperform a 486SX-25 in popular benchmarks and many real-world applications, while costing less. Integer performance at 40 MHz thus approached that of low-end 486 CPUs, but rarely exceeded it. This is because the 486 needed fewer clock cycles per instruction, thanks to its tighter pipelining (more overlapping of internal processing) in combination with a crucial on-chip CPU cache. However, because the Am386DX-40 had the same 32-bit width on its data bus as an 80486, but operating at the same 40 MHz rate as the processor, (rather than the 25 to 33 MHz buses of the 486 DX-2s) it had comparatively good memory and I/O performance.[4]
ในขณะที่ AM386 ซีพียูเป็นหลักพร้อมที่จะถูกปล่อยออกมาก่อนที่จะปี 1991 Intel เก็บมันไว้ผูกขึ้นในศาล. [2] เอเอ็มดีเคยเป็นผู้ผลิตสองแหล่งที่มาของอินเทลอินเทล 8086 อินเทล 80186 และ Intel 80286 การออกแบบและการตีความของ AMD ของ สัญญาที่ทำขึ้นในปี 1982 คือการที่มันครอบคลุมตราสารอนุพันธ์ทั้งหมดของพวกเขา อินเทลอย่างไรอ้างว่าสัญญาที่ครอบคลุมเพียง 80,286 หน่วยประมวลผลและก่อนที่เอเอ็มดีและห้ามไม่ให้สิทธิในการผลิต 80,386 ซีพียูในปี 1987 หลังจากไม่กี่ปีในคดีเอเอ็มดีในที่สุดชนะคดีและสิทธิที่จะขาย Am386 ของพวกเขาในปี 1992 นี้ปูยังเป็นวิธีสำหรับการแข่งขันใน 80386 เข้ากันได้กับตลาดซีพียู 32 บิตและเพื่อลดค่าใช้จ่ายของการเป็นเจ้าของพีซี. [1]
ในขณะที่อินเทลออกแบบ 386 แหลมที่ 33 MHz, เอเอ็มดีเปิดตัวรุ่น 40 MHz ของทั้งสอง 386DX และ 386SX ของการขยายอายุการใช้งานของสถาปัตยกรรมเอเอ็มดี 386DX-40 เป็นที่นิยมกับผู้ผลิตขนาดเล็กของโคลน PC และด้วยงบประมาณที่มีใจเดียวกันที่ชื่นชอบคอมพิวเตอร์เพราะมันให้ใกล้ 80486 ประสิทธิภาพในราคาที่ต่ำกว่ามากจริง 486. [3]
386DX-40 สามารถจับคู่หรือแม้เพียงเล็กน้อยดีกว่า 486SX-25 ในการวัดความนิยมและการใช้งานจริงของโลกเป็นจำนวนมากในขณะที่ต้นทุนน้อย ประสิทธิภาพการทำงานของจำนวนเต็ม 40 MHz จึงเดินเข้ามาหาที่ต่ำสุด 486 ซีพียู แต่ไม่ค่อยเกินมัน เพราะนี่คือ 486 รอบนาฬิกาที่จำเป็นต่อการเรียนการสอนน้อยลงขอบคุณไปป์ไลน์ที่เข้มงวดมากขึ้นของ (อื่น ๆ ที่ทับซ้อนกันของการประมวลผลภายใน) ร่วมกับที่มีความสำคัญแคช CPU บนชิป อย่างไรก็ตามเนื่องจาก Am386DX-40 มีความกว้าง 32 บิตเดียวกันบนรถบัสข้อมูลเป็น 80,486 แต่การดำเนินงานที่เดียวกันอัตรา 40 MHz เป็นโปรเซสเซอร์, (มากกว่า 25-33 รถบัสเมกะเฮิรตซ์จาก 486 DX-2S) มันมีหน่วยความจำที่ดีมากและ I / O ประสิทธิภาพ. [4]


แปลและเรียบเรียงจาก

http://en.wikipedia.org/
http://en.wikipedia.org/wiki/AMD
http://www.computerhope.com/history/processor.htm



วันอาทิตย์ที่ 9 มิถุนายน พ.ศ. 2556

ตำนาน CPU ตอนที่ 2 การพัฒนาสู่ x86 (ค.ศ.1976-1982)



      ในช่วงปี ค.ศ.1976-1990 CPU ที่ผลิตจำหน่ายยังคงมีหน้าตาคล้าย CPUในยุคก่อนหน้านั้น แต่เป็นช่วงการพัฒนาที่สำคัญที่ของสถปัตยกรรมแบบ x86 และการเข้าสู่ยุคของ CPU 16 บิต และ 32 บิต

1976 - Intel 8085 

File:KL Intel P8085AH.jpg
Intel 8085 เป็น CPU แบบ 8 บิต ซึ่งพัฒนามาจาก Intel 8080 สามารถสนับสนุนการเข้ารหัสไบนารีได้ดีกว่า ชิพ 8080 แต่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์สนับสนุนน้อยลง จึงช่วยให้การผลิตไมโครคอมพิวเตอร์ง่ายขึ้นและมีราคาถูกลง
        เลข "5" ในโมเดลนัมเบอร์นั้นมากจากความจริงที่ว่า 8085 ต้องการเพียง 5 โวลต์ จากแหล่งจ่ายไฟ แทนที่จะเป็น+ 5 V, -5 V และ 12 V ในชิพ 8080  ตัวประมวลผลทั้งสองถูกนำมาใช้ในบางครั้งในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ CP / M และ 8085 ยังใช้เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์โดยอาศัยส่วนประกอบที่ต่ำ การออกแบบทั้งสองถูกบดบังสำหรับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็โดยชิพ Zilog Z80 ซึ่งครองตลาดส่วนใหญ่สำหรับคอมพิวเตอร์ CP/M เช่นเดียวกับส่วนแบ่งการตลาดในยุคที่ คอมพิวเตอร์ตามบ้านเฟื่องฟูในช่วงต้นถึงกลางทศวรรษที่ 1980
         ชิพ 8085 มีอายุการใช้งานเป็นตัวตัวคอนโทรเลอร์ที่ยาวนาน เมื่อได้รับการออกแบบเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆเช่นตัวควบคุม DECtape และวีดีโอเทอร์มินอล VT100 ในปี 1970 ซึ่งป้อนเข้าการการผลิตใหม่ตลอดช่วงชีวิตของผลิตภัณฑ์เหล่านั้น (โดยทั่วไปนานกว่าอายุการใช้งานของคอมพิวเตอร์เดสก์ทอป)
         ชิพ 8085 มีจำนวนทรานซิสเตอร์ 6,500 ตัว

1976-1778 Intel 8086 

File:KL Intel D8086.jpg

                 พัฒนาขึ้นโดย Intel และเปิดตัวเมื่อ 8 มิถุนายน 1978, 8086 มีโค้ดเนมว่า P1 ใช้สถปัตยกรรมแบบ 16-bit มีจำนวนทรานซิสเตอร์ถึง 29,000 ตัว ทำงานความเร็วสัญญาณนาฬิกา 5MHz ถึง 10MHz และสามารถเข้าถึงหน่วยความจำขนาด 1 เมกะไบต์
              8086 (หรือเรียกว่า iAPX 86) เป็นชิพไมโครโปรเซสเซอร์ 16-bit ออกแบบโดย Intel ในระหว่างต้นปี 1976 ถึงกลางปี 1978 และเมื่อมันถูกเปิดเผย ชิพ 8086 ได้ก่อให้เกิดยุคใหม่ขึ้นในสถาปัตยกรรมแบบ x86 ของโปรเซสเซอร์ในอนาคต  เมื่อ Intel 8088 ได้รับการเปิดตัวตัวในปี 1979 เป็นชิปที่แก้ไขระบบ ดาต้าบัสภายนอกแบบ 8-bit เพียงเล็กน้อย  (allowing the use of cheaper and fewer supporting logic chips) และเป็นที่น่าสังเกตว่าเป็นโปรเซสเซอร์ที่ใช้ดั้งเดิมในพีซีของ ไอบีเอ็ม


              ปูมหลัง
              ในปี 1972, Intel เปิดตัว 8008, ไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตตัวแรก เป็นการดำเนินการตามชุดคำสั่งที่ออกแบบโดยบริษัท Datapoint ด้วยโปรแกรม CRT terminal ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วใช้งานได้ดีในจุดประสงค์ทั่วไป อุปกรณ์ต่างๆนั้นต้องการ ICs หลายแบบเพื่อผลิตคอมพิวเตอร์แบบต่างๆ ในส่วนหนึ่งเพราะมันถูกบรรจุอยู่ใน "memory-package" แบบ 18 ขา ตัวเล็ก ซึ่งตัดออกจากการใช้ address bus แยกกัน (Intel เป็นผู้ผลิต DRAM เป็นรายแรกในเวลานั้น)

              สองปีต่อมาอินเทลเปิดตัว 8080 พร้อมกับแพคเกจ 40 ขา แบบ DIL ต้นแบบที่ได้รับการพัฒนาเพื่อการคำนวณ ICs เพื่อให้แต่ละ address busท ำงานได้ มันไปขายชุดคำสั่งที่เรียกว่า source  (ไม่ใช่ binary) ให้เข้ากันได้กับ 8008 และยังรวมโครงสร้าง 16 บิต บางอย่างเข้าไป ทำให้การเขียนโปรแกรมง่ายขึ้น ชิพ 8080 ได้รับการอธิบายว่าเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีประโยชน์อย่างแท้จริงเป็นตัวแรก อย่างไรก็ตามมันก็ถุกแทนที่โดย ชิพแบบ depletion-load อย่าง 8085 ที่รองรับแหล่งจ่ายไฟเดี่ยว 5V แทนที่จะเป็น 3 เฟส ที่ต่างกันในชิพก่อนหน้า
              ชิพไมโครโปรเซสเซอร์ 8-bit ที่เป็นที่รุกจักแบบอื่นที่เกิดขึ้นในช่วงปีนั้นได้แก่
 Motorola 6800 (1974), General Instrument PIC16X (1975), MOS Technology 6502 (1975), Zilog Z80 (1976),และ Motorola 6809 (1978).

            

1979 - INTEL 8088

File:KL Intel TD8088.jpg
                  Intel 8088 เป็นรุ่นที่แยกออกมาจาก Intel 8086 ถูกเปิดตัวเมื่อ 1 กรกฏาคม 1979  มีความเร็วที่ 4.77 MHz ถึง 8MHz ใช้โครงสร้างสถาปัตยกรรมภายในแบบ 16-bit และใช้ระบบ bus 8-bit สามารถเข้าถึงหน่วยความจำขนาด 1MB 8088 มีระบบดาต้าบัสภายนอกแบบ 8 บิตแทนที่จะเป็นแบบ16 บิต เหมือน 8086 โครงสร้าง 16 บิตจะเข้าถึงหน่วยความจำช่วง 1 เมกะไบต์ไม่โดยเปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงตามเอกสารของอินเทล 8086 และ 8088 มีหน่วยประมวลผลเหมือนกัน (EU) ต่างกันที่หน่วยอินเตอร์เฟซบัส (BIU) เท่านั้น PC ดั้งเดิมไอบีเอ็มใช้พื้นฐานของ 8088
                    8088 ถูกวางเป็นเป้าหมายทางธุึรกิจ เพราะการใช้เส้นทางข้อมูลแบบ 8บิต และการสนับสนุนชิพอุปกรณ์ต่อพ่วงแบบ 8บิต (ที่เมื่อผลิตมาแล้วมีแผงวงจรที่ซับซ้อน ค่อนข้างยุ่งยากและมีราคาแพง) ลำดับการทำงานของ 8088 สั้นลงเป็น 4 ไบต์ จาก ระบบ 6ไบต์ของ 8086 และลำดับอัลกอริทึมได้ถูกแก้ไขเล็กน้อยให้เข้ากับระบบบัสที่แคบลง
                    การปรับปรุงจากชิพพื้นฐาน 8086 นี้เป็นผลงานแรกของสำนักงานออกแบและห้องทดลองใหม่ของอินเทลใน ไฮฟา  ( HaifaIsrael.)

File:KL Intel 80C88.jpg
                      ชิพรุ่นอื่นๆของ 8088 ที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงสุดมากว่า 5 MHz ได้แก่ 8088-2 ซึ่งได้รับการผลิตโดยใช้กระบวนการเฟรบริคใหม่ของอินเทล ( fabricated )( nMOS process) ที่เรียกว่า HMOS  และได้มีการระบุไว้ว่ามีความถี่สูงสุดถึง 8 MHz  รุ่นต่อมาอย่าง 80C88 เป็นการออกแบบ แบบ fully static CHMOS  ซึ่งทำงานที่ความเร็ว 0 to 8 MHz
                      นอกจากนี้ยังมีผู้ผลิตอีกหลายเจ้าที่ทำได้ใกล้เคียง มากว่า หรือแย่กว่าก็มี ยกตัวอย่างเช่น NEC V20 มี pin ทีเข้ากันได้และทำงานเร้ญวกว่าเล็กน้อย (ที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาเท่ากัน) ความแตกต่างจากชิพ 8088 ดั้งเดิม ที่ออกแบบและผลิตโดย NEC ทำสำเร็จคือ NEC 8088 มีความเร็วเพิ่มขึ้นถึง 16 MHz.

*(ในขณะนั้น ราคาของ 8088 อยู่ที่ US $124.80)


1979 - Motorola 68000

                       Motorola 68000, โปรเซสสเซอร์แบบ16/32-bit เมื่อถูกปล่อยออกมาแล้วภายหลังได้ถูกเลือกใช้ในงานเป็นหน่อยประมวลผลของเครื่อง Apple Macintosh และ Amiga

                       Motorola 68000 หรือเรียกว่า Motorola 68K เป็นไมโครโปรเซสสเซอร์ CISC แบบ 16/32 -bit ( CISC microprocessorcore) ออกแบบและจำหน่ายโดย Motorola Semiconductor Products Sector ( ปัจจุบันคือ  Freescale Semiconductor) เปิดตัวในปี 1979 ด้วยเทคโนโลยี HMOS  เป็นไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกที่ประสบความสำเร็จในฐานะชิพ 32 บิต ของตระกูล m68k   ชิพ 68000 ยังคงผลิตและใช้งานอบู่ถึง 30 ปี รุ่นที่ผลิตใน ปี 2007 มีความเร็ว 20 MHZ 


1982 - Intel 80186


File:KL Intel i186.jpg
                  Intel 80186 เป็น microprocessor และ microcontroller ผลิตขึ้นในปี 1982 โดยใช้พื้นฐานของ Intel 8086 โดยมีระบบดาต้าบัสภายนอกแบบ 16-bit เหมือนกัน แต่รวมระบบ address bus 20-bit เข้าไปด้วย 
                  80168 ภายหลังเรียกว่า iAPX 186 มีความเร็ว 6 MHz with > 1 MIPS มีจำนวนทรานซิสเอตร์ 29,000 ตัวบนพื้นที่ 2 ไมโครเมตร มีการเพิ่ม DMA controller และ  interrupt controller เข้าไปด้วย ชิพ 80186 มีการใช้งานอยู่จนถึง ปี 2007

1982 - Intel 80188

File:KL Intel R80C188XL CLCC.jpg

                     Intel 80188 คือชิพ 80186 รุ่นที่มีบัสภายนอกเพียง 8 บิต แทนที่จะเป็น 16 บิต เหมือน 80186 เพราะถูกผลิตให้มีราคาถูกเพื่อเชื่มต่อกับอุปกรณ์ต่ีอพ่วง โครงสร้าง 16 บิตนั้นจะเข้าถึงหน่วยความจำคงที่ 1 เมกกะไบต์น อย่างไรก็ตามมันมีการทำงานได้ถึง 1ล้านคำสั่งต่อวินาที
                     80188 ทำงานที่ความเร็ว 6 MHZ



1982 - Intel 80286

File:KL Intel i286.jpg

                      Intel 80286 หรือเรียกว่า iAPX 286 เปิดตัวเมื่อ 1 กุมภาพันธ์ 1982 เป็นไมโครโปรเซสเซอร์  x86 แบบ 16บิต มีจำนวนทรานซิสเตอร์ 134,000 ตัว บนพื้นที่ 1.5 ไมโครเมตร มีความเีรียบง่ายเหมือน 80186 ญาิติร่วมสมัยของมัน สามารถรันซอฟท์แวร์ส่วนใหญ่ที่แบบมาให้ชิพรุ่นก่อนหน้าอย่าง 8086 และ 8088 ได้อย่างถูกต้องในปี 1984 มันถูกนำไปใช้ใน IBM PC/AT และใช้กันแพร่หลายทั่วไปใน PC/AT compatible computers จนถึงช่วงต้นทศวรรษ 1990                    
                      80286 เป็นรุ่นแรกของตระกูลแอดวานซ์ไมโครโปรเซสสเซอร์ ที่มีการจัดการหน่วยความจำ และความสามารถในการป้องกันแนวกว้าง

  • Clock rates:
  • 6 MHz with 0.9 MIPS
  • 8 MHz, 10 MHz with 1.5 MIPS
  • 12.5 MHz with 2.66 MIPS
  • 16 MHz, 20 MHz and 25 MHz available.
  • Bus Width: 16 bits data, 24 bits address.
  • Included memory protection hardware to support multitasking operating systems with per-process address space
  • Number of Transistors 134,000 at 1.5 µm
  • Addressable memory 16 MB
  • Added protected-mode features to 8086 with essentially the same instruction set
  • 3–6X the performance of the 8086
  • Widely used in IBM-PC AT and AT clones contemporary to it


_______________________________________________________________________


แปลและเรียบเรียงจาก

http://en.wikipedia.org/

http://www.computerhope.com/

**การแปลข้อความจากต้นฉบับอาจมีข้อผิดพลาด ต้องขออภัยไว้ ณ ที่นี่ด้วยครับ**