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 

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 

                 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

                  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  ( Haifa, Israel.)

                      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

                  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

                     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

                      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**