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Qué bloques forman la estructura del procesador Intel 386. Modo de operación del procesador

Procesador Intel 386
80386 procesador producido lo suficiente por mucho tiempo En una variedad de modificaciones. La primera versión del procesador tenía una frecuencia de reloj de 16 MHz, realizando de 5 a 6 millones de operaciones por segundo. En 1987, la frecuencia del reloj aumentó a 20 MHz (de 6 a 7 millones de operaciones por segundo). Tablón a 25 MHz fue tomada en 1988 (8.5 millones de operaciones por segundo). Mejora adicional de la tecnología permitida en 1989 para lograr la frecuencia de 33 MHz (11.4 millones de operaciones por segundo).
El número de transistores en el procesador 80386 ha logrado un registro para ese momento de magnitud - 275,000 (la tecnología se usó por primera vez 1.5 micrones, y en el futuro, 1 μm).
Con la ayuda de un nuevo procesador, se hizo posible abordar 4 GB de memoria y las dimensiones memoria virtual Alcanzado 64 tb (terabyte). En 1985, tales oportunidades eran simplemente impresionantes, pero miran tu computadora personal - ¡Hoy Winchester en 4 GB es suficiente para aplicaciones multimedia!
El procesador 80386 fue producido no solo por Intel, sino también muchas otras empresas en una variedad de modificaciones. Por ejemplo, el plástico con conclusiones planas se ha convertido en la versión más popular del casco, que se soldó para tarjeta madreEso no permitió el cambio de procesador. Y las computadoras con tal tipo de procesador, que aún se usan con éxito, tienen frecuencias de reloj 33 y 40 MHz. Tenga en cuenta que para las computadoras industriales, no solo se producen procesadores 386, sino también de 16 bits 8088 y 80286.
A pesar del cuidado de la construcción de la construcción, a lo grande, lo siento, en las primeras versiones del procesador Intel 386 contenía un error relacionado con operaciones aritméticas de 32 bits. Por lo tanto, en las carcasas del procesador que están funcionando incorrectamente en modo de 32 bits, se aplica "OPERACIONES DE 16 BIT SOLAMENTE". Para tener tales procesadores, solo los programas que operan en modo de 16 bits pueden realizar correctamente, y, por ejemplo, instalar Windows 95 a una computadora con dicho procesador fallará.
Dado que muchas características Intel 386 no han estado en demanda de una amplia gama de usuarios, para reducir el precio de las computadoras en 1988, se emitió un procesador, que fue etiquetado con sufijo SX. El procesador Intel 386SX, como el 8088, tiene dos veces los datos abreviados, y solo se utilizaron 24 descargas para abordar las celdas de memoria en lugar de 32. Después de la salida de Intel 386SX, las opciones de rango completo comenzaron a usar Intel 386DX.
Para computadoras portátiles en 1990, se lanzó el procesador Intel 386SL. Repetió completamente las principales características técnicas de Intel 386SX. Para fines de conservación de energía, se utilizaron soluciones técnicas que permitieron desconectar bloques internos no utilizados. Además, la arquitectura del procesador incluyó herramientas de memoria de memoria caché y administración de memoria. El número de transistores en el procesador ha aumentado a 855,000 (tecnología 1 micras).

PS / 2 Computadora

El funcionamiento de una lucha competitiva hecha de desarrolladores, en última instancia, rechazó el principio de "arquitectura abierta". Una nueva familia de modelos de PC IWM se llamó PS / 2 (sistema RERSONAL 2 - "Sistema personal / 2"). Es absolutamente incompatible con la primera generación en el nivel de hardware, pero mantiene la compatibilidad en el nivel. software. En el modelo RS / 2, IWM anunció su transición a una nueva arquitectura de autobuses - MicroChannel (Micro Shannel Architecture, MSA). Esto hizo posible quemar a los fabricantes de terceros, pero los consumidores limitados en la elección: todos los dispositivos adicionales para estas PC producen solo IWM; Otras firmas son prácticamente apoyadas.

Los primeros modelos de la familia PS / 2 utilizaban el microprocesador Intel 80286 y en realidad copiaban la PC, pero en base a otra arquitectura. Luego, IWM comenzó a usar el microprocesador Intel 80386 e incluso Intel 80486.

Computadora PC 386.

El nuevo modelo de PC basado en la próxima generación de microprocesadores Intel 80386 (PC 386) Bila aún no fue desarrollada por IWM, sino por la empresa SMPAQ. Esta PC puede funcionar en un modo realmente multitarea y multijugador. Con alguna ingesta, IWM lanzó una computadora de esta clase como un nuevo modelo de la familia PS / 2.

En el caso, las esperanzas de la compañía IWM, que tuvieron lugar en el concepto de la nueva arquitectura del PS / 2, el llamado microcanal (por cierto, realmente más progresivo en el sentido del tipo de cambio de datos), - hasta que se cumpla comercialmente. Los usuarios no específicos resultaron ser prácticos que los profesionales y no querían adquirir una PC, cuyo nuevo diseño no es compatible con otros fabricantes de dispositivos adicionales.

Como resultado, no nos detendremos aquí en las peculiaridades de la arquitectura de microcanal de la PC de segunda generación.

Otros fabricantes (incluidos los gigantes como SMPAQ, Zenith, Att, Arricot, etc.) han desarrollado modelos de PC 386 basados \u200b\u200ben el uso de la antigua arquitectura. Desde este punto, la compañía IVM, que amenazó a la PC como ideología, dejó de ser su fabricante más popular. Cientos de firmas en docenas de países del mundo producen un modelo de clon de IBM, incluido un modelo con un microprocesador Intel 80386, y estos modelos apenas están desplegados que las empresas PS / 2 IWM. El primer lugar entre las distintas opciones para el Modelo PC 386 (DATOS 1989) ocupa el microcomputador SMRAQ Deskpro / 386.

Capítulo 1 "¿Por qué 386 PCS?"

Anteriormente, pensé que Pentium 1 es la PC más antigua, que solo eran un gran tamaño de computadora con un armario. Caminando por el radiorenka y vaya a la tienda de la computadora, descubrió que había 486º. Atrapado en la compra del "cuarto". Seis meses después, me encontré con este maravilloso sitio y se hundí en el estudio del museo, que presenta las PC 386, 206 y 086. Se decidió recoger 386 PC, ya que es el IBM más antiguo. XT (286) No quería comprar, ya que es muy lento, una cocción y lo más importante, es difícil encontrar un teclado con el controlador. Pero ahora no se trata de eso.
¿Por qué quiso recoger mi computadora sobre la base del procesador 386?
Siempre he estado aficionado a Dendy, Sega Games. Gradualmente comenzó a encontrar análogos de juegos de Segov bajo DOS. En la PC moderna, incluso en mi Pentium 1, van muy rápidamente, el juego "Campo de Milagles" es un ejemplo explícito. Comenzó a buscar una solución al problema. En muchos foros escribió que para los juegos de operación normales necesitas encontrar muy computadora vieja, antiguo pentium 1. Entonces pensé, ¿qué es para la bestia? Después de leer el foro, me di cuenta de que lo más óptimo para mis necesidades de juego necesitan 386 PC.

Capítulo 2 "Cómo compré y recogí PC"

Fue a principios de 2009. Como de costumbre, el sábado, fui al enlace de radio. Ir a una tienda de computación, pregunto:
- ¿Hay una PC basada en 386 procesador?
- Debe ser. Póngase en contacto con Andrei.
Se volvió hacia Andrey. Cinco minutos del ajuste, la placa base con el procesador móvil AMD 386SX-40 fue sacado

Y dos rosas de memoria roja (SIMM 30 PIN). Miré a Andryusha en el Klok y dice:
- Esto es con buena memoria, y este con un murciélago. Mantenga 4 tiras para 1 MB de buen ullario.
Yo digo:
- Necesito un disco duro, tarjeta de sonido.
- Ahora encuentra.
El arando durante unos minutos más en el mostrador apareció: un disco duro de 160 MB, una tarjeta de sonido y multicarte.




¿Tienes un caso para una PC?
- No. ¿Necesito BP?
- Si, lo necesito.
- Con usted 200 rublos.
Después de revisar la computadora, i, pagado, se fue muy satisfecho con mi compra.
Queda por obtener el teclado DIN E5XKBM10140



Teclado de nombre

Y com ew4esm-s3101 mouse Mitsumi.



El maestro en la universidad en la que estudié, muchas PC antiguas. Se compró su teclado E5XKBM10140 para 100 rublos, se presenta el mouse EW4ESM-S3101. La alfombra para un ratón de bolas le dio un pariente.
En el próximo sábado comencé a montar. Todo excepto Winchester ha lanzado. Durante mucho tiempo intentó reanimar la HDD, pero no salió nada. Tuve que comprar uno nuevo. Tomé caviar 2635 por 639.9 MB.


¡Finalmente, el disco duro decidió en el sistema! La computadora era terriblemente incómoda (el Cuerpo no estaba, en lugar del monitor LCD TV). Por lo tanto, la búsqueda del monitor y la vivienda continuaron. Fui el domingo a la tienda de computadoras antiguas, donde se encontró CD-ROM LG GCR-8523B


Para 50 rublos y monitorear 14 "por 20 rublos. Al comprobarlo fue enviando transformador de cadenas. Prometieron reparar 700 rublos.
Una semana después, llego a la tienda sobre el monitor, dicen que no lo van a reparar. No volví a los reparadores para jurar, se dio la vuelta y se fue.
Respecto al cuerpo y el monitor decidió aprender del Director Adjunto de la College. Con un gran placer, me dio el último edificio horizontal con la condición de que todos los interiores permanecerán con él. Desmonte rápidamente al sistema, tiró de la carcasa. Toda la noche fue recogida PC, se hizo mucho más conveniente usar.
Durante otros dos meses fui al Director Adjunto, ya que una vez fue para ir al sótano detrás del monitor. Finalmente, me dieron el Samsung Sincmaster 3ne Monitor con las palabras "Tomar, debe ser trabajado". Tomó. Con un desvanecimiento del corazón, conecté el monitor a la PC, volviendo a casa. ¡Sobre el milagro! ¡El gano!
En una de las parejas de la universidad, el maestro más cerca del libro. Desde el gabinete cayó 10,25 '. Levanté el disquete mientras él estaba buscando un libro. Un cambio pidió permiso para recoger un disquete. Se extrajeron dos cajas del gabinete y me entregaron solemnemente.
Como no tuve un disco 5.25 "No fui al enlace de radio para él. Se compró para 50 rublos duales (3.5 'y 5.25' en un edificio). También compró un coprocesador con una frecuencia de 40 MHz 1990 por 50 rublos.


Coprocesador

Además de todos los presentados. pantalla protectora. Para el monitor.
Ahora la computadora estaba completamente ensamblada, pero tenía que ser desmontada para la conmutación del conector debajo de la batería. Después del conjunto final con la batería, la configuración del BIOS se conserva notablemente.
Todo funcionó bien con el disquete de arranque de MS-DOS 6.22.
Al día siguiente, regresando a casa, vi cerca del tanque de basura. altavoces en perfectas condiciones.


Compré el BP por 150 rublos para ellos, y la computadora apareció el sonido.
Anoté completamente al sistema con hardware. Cuando la compra le hizo un módem hecho en Canadá. Libros tarjeta de red 3Com por 50 rublos.








Queda por poner el sistema y los programas ...

Capítulo 3 "Cómo configuro PC"

MS-DOS 6.22 se instaló notablemente desde la primera vez. Como no conocía a los equipos en ese momento y tuve el caso de DOS por primera vez, se decidió establecer el comandante ruso Norton. Instalado. Lanzé el juego "Campo de Milagles" del disquete, regocijándome que el juego no "vuelve", y funciona en modo normal. La noche entera jugada. Para completar la felicidad, solo carecía de Windows 3.11, que soñaba durante mucho tiempo.
Comenzó a instalar 3.11, y no se pone, da un error. Qué es exactamente, no lo recuerdo, sino algo con memoria. No entendí la PC en ese momento, pensó que la "curva" windows de instalación. Muchas veces se reinstaló, incluso trató de poner el 95. De todos modos, hasta que finalice el final de la instalación, el error se bloquea. Mamá y papá me aseguraron que esta es una PC vieja, que es una sensación de cero y el trabajo nunca será. Decidí demostrar que el "anciano" puede funcionar perfectamente. Presente el socketer en el vendedor de radio y el amante de la PC Old Andrei. Andrei estaba muy sorprendido después de mi solicitud de instalar Windows 3.11 y explicar lo que significa este error. Le dijo que la barra de memoria de PC es más probable que la culpara por eso, le aseguró que las tiras de 30 pines SIMM nunca se descomponen y el problema en el otro. Qué exactamente, Andrey no entendió.
Habiendo llegado a casa en el "polígono de los fantasmas" el tema que describe mi problema. Avocado para escribir en el disquete de MemTest y verificar la memoria.
Después de comenzar el programa, después de unos segundos, toda la ventana estaba en errores y rojos. Me alegré de haber descubierto el problema.
Inmediatamente fue a la tienda de computadoras antiguas, donde compré 4 últimas pilas de memoria para 40 rublos.
Llegando a casa, los instaló y lanzó MemTest. La prueba se completó con un resultado positivo, no un solo error.
Limitado por k. instalación de Windows 3.11. Una hora después, Solitaire "Kosyanka" ya se ha establecido. Windows fue instalado notablemente desde la primera vez! Después de instalar los controladores en tarjeta de sonido PC VENDER. Eso no fue suficiente para mí. Se decidió "paralizar" el "anciano" por los programas. Sobre el este momento Instalado:
Microsoft Word 6.0.
Microsoft Excel. 5.0a.
Microsoft Visio.
Adobe Reader. 3.0

Capítulo 4 "Conclusión"

Actualmente, PC funciona perfectamente, se utiliza como estación de juego y una máquina de impresión con una impresora de matriz EPSON LQ 100 + / PC2 (http://support.eproduct.ru/product.asp?product\u003d150), encontrada junto con Altavoces cerca del tanque de basura.



Discuta un artículo en un creado especialmente.

Tres años después de la salida de Intel 80286, la luz vio su seguidor: cristal con un índice de 80386. "Trescientos ochenta y sexto" se convirtió en el primer procesador de 32 bits de la compañía estadounidense. A pesar del hecho de que Intel 80386 aún se basaba en la arquitectura X86 y se mantuvo compatibilidad posterior Con los procesadores "Intel" 8086 y 80286, ha sufrido muchos cambios. De acuerdo con algunas estimaciones, la arquitectura X86 no recibió cambios tan significativos que en el caso de la "piedra" 80386, durante mucho tiempo. Por lo tanto, deben ser contados sobre ellos.

Como ya hemos dicho, el procesador I386 ha conservado la compatibilidad hacia atrás con sus predecesores de 8086 y 80286. Es decir, sabe cómo realizar un rendimiento absolutamente todos los programas escritos. procesadores anteriores, y lo hace más eficiente. Se logró más productividad debido a las frecuencias de relojes más altas, así como menos ciclos de sincronización al ejecutar programas. Por ejemplo, se realizó multiplicación de dos números de 16 bits para 9-22 relojes. Para la comparación: el procesador 80286 realizó esta operación por 21 tacto, y el cristal 8086, para 118-133 tacto. ¡La ventaja de I386 fue obvia! Además, se jugó el amortiguador pre-electro de equipo ampliado, cuyo volumen era de 16 bytes.

Procesador Intel I386

Por supuesto, la principal innovación de I386 fue que el procesador se convirtió en 32 bits. Toda la arquitectura X86 se ha ampliado a 32 bits. Los registros se han convertido en 32 bits y, por sí solo, el procesador recibió soporte para un conjunto de instrucciones de 32 bits. Lo que es importante, el modo de operación protegido se mejoró significativamente, lo que apareció por primera vez en 80286. El principio del régimen protegido siguió siendo el mismo, pero el régimen recibió tres innovaciones importantes: la eliminación de la restricción del tamaño del segmento, el modo de direccionamiento de la página (virtual 8086 modo). En el modo seguro, I386 usó la misma arquitectura con segmentos de memoria, como en las soluciones Intel anteriores. Sin embargo, si anteriormente la cantidad máxima de segmento de memoria fue de 64 kb, que aún no ha cumplido con los programadores durante mucho tiempo, ahora ha aumentado a 4 GB. Esto facilitó enormemente el desarrollo de aplicaciones de 32 bits que podrían realizarse sin cambiar entre diferentes segmentos de memoria. También en I386 se hizo posible cambiar rápidamente entre los modos reales y protegidos sin imitar el reinicio del procesador. En cuanto al modo virtual de 8086, no constituye nada especial.

Curiosamente, al crear un "trescientos ochenta y sexto", se permitió un error bastante grande. Por lo tanto, el procesador realizó incorrectamente el funcionamiento de la multiplicación de números de 32 bits. Sin embargo, en el momento de la liberación, el chip aún no ha existido de 32 bits. sistemas operativos Y aplicaciones, por lo que el error fue encontrado solo después de 18 meses, en abril de 1987. Todos los procesadores emitidos, pero no vendieron los procesadores Intel Stroke con la marca "Solo para operaciones de 16 bits". Todos los errores de "piedras" liberados después de la detección fueron etiquetados con un doble símbolo de Sigma (ΣΣ).

El procesador I386 se lanzó en una variedad de versiones diferentes, que se caracterizaron por productividad, factores de forma, consumo de energía y otras características. I386 se produjo utilizando la tecnología CHMOS III, que combinó la velocidad de la tecnología HMOS y el bajo consumo de energía de la tecnología CMOS. En este caso, se utilizó 1.5-μm de proceso técnico, y el número de transistores fue de 275 mil piezas.

Procesador I386DX (izquierda)

El primer I386 se presentó el 13 de octubre de 1985 y tenía una frecuencia de reloj de 16 MHz. Posteriormente, esta modificación de la "piedra" recibió el prefijo DX: el modelo comenzó a llamarse 386DX inmediatamente después del lanzamiento de The Cheaper 386SX en junio de 1988. El prefijo DX se descifró como externo de doble palabra, que enfatizó el soporte del procesador de bus de datos de datos externo de 32 bits. La frecuencia de reloj de 386DX aumentó a lo largo de los años. Entonces, en 1987, la frecuencia se elevó a 20 MHz, en 1988, hasta 25 MHz. Y en 1990, se realizó una modificación con una frecuencia de 33 MHz. Con todo esto, el consumo de energía del procesador permaneció en un nivel bastante bajo, incluso más bajo que el "ochenta sexta". 386DX se produjo en varios edificios: por ejemplo, en PQFP-132 y en PGA-132 de cerámica.

La principal desventaja de 386DX fue su alto costo. Intel quería aumentar el número de ventas de una nueva generación de procesadores, y por lo tanto, pronto la luz vio el cristal "recortado" 386SX. El chip fue lanzado en 1988 y finalmente se convirtió en el más popular en la alineación de I386. Por su arquitectura, fue un análogo completo de la versión DX, con la excepción de los neumáticos y las direcciones de datos. Por lo tanto, en lugar de un bus de datos externo de 32 bits utilizó 16 bits. La descarga del neumático de dirección externa fue de 24 bits. Al mismo tiempo, el propio procesador permaneció completamente de 32 bits. Cortar el bus de datos externos llevó al hecho de que el intercambio de información de 386SX se realizó en un doble de baja velocidad que en el caso de 386DX. Esto redujo la productividad de cristal en aproximadamente el 25%.

Procesador I386SX

Los primeros 386SXS tenían una frecuencia de 16 MHz, que luego se elevaba a 20, 25 y 33 MHz, respectivamente. La versión SX fue diseñada para computadoras de escritorio. nivel inicial y sistemas portátiles. De hecho, el procesador "prescrito" en grandes cantidades Sistemas de hogar y oficina.

Además de las modificaciones SX y DX, se presentaron uno de los primeros procesadores de eficiencia energética de 386SL eficientes energéticamente, destinados principalmente para computadoras portátiles. La "piedra" tenía una frecuencia de 20 o 25 MHz y (en contraste con 386SX) contenía una variedad de controladores incorporados: por ejemplo, el controlador de RAM, el controlador de bus y el controlador de caché externo, el volumen del cual varió desde 16 a 64 kb. Además, 386SL admitió varios modos de "dormir", así como los modos de control del sistema (modo de gestión del sistema).

Computadora Compaq Deskpro 386

La primera computadora que utiliza el procesador I386 se convirtió en Compaq DeskPro 386. En ese momento, Compaq se convirtió en la primera compañía de "terceros" en la historia, que realizó cambios significativos en la plataforma PC. Hasta ese momento, las nuevas computadoras siempre han lanzado IBM. Ella podría ser la primera y esta vez, pero IBM tuvo un contrato a largo plazo para el uso de 286 procesadores, y la compañía prefirió pagar una plataforma de 16 bits durante algún tiempo. Como ha demostrado la historia, este paso se ha convertido en un error bastante grande. DeskPro 386 estaba bien vendido, por lo que en el momento del lanzamiento de las primeras computadoras de IBM sobre la base del procesador 386, la compañía ya ha perdido su posición de liderazgo. Como resultado, Compaq gestionó un poco de "bloque" todo el mercado de escritorio. Entonces, la competencia ha aumentado, y la influencia de IBM ya no era tan significativa.

Andy Grove - ex CEO de Intel

Como antes, los clones I386 aparecieron en el mercado pronto. Varias compañías estaban comprometidas en su producción: AMD, CYRIX e IBM. Sin embargo, la política de Intel en contra de los clones ha cambiado. La compañía CEO Andy Grove decidió no emitir licencias para la producción de modificaciones I386 a compañías de terceros, pero luego aún aparecían. El primer clon lanzó AMD en marzo de 1991. Los procesadores estaban listos mucho antes de esta fecha, pero en Intel confiaba en que la licencia para la producción de duplicados, proporcionada por AMD, se distribuyó solo a 80286 procesadores y anteriormente, por lo que llegó a la corte. Litigios continuó bastante tiempo, pero como resultado, AMD ganó el caso, y la familia. procesadores AMD AM386 Taki vio la luz. El gobernante incluyó a los clones, ambos procesadores 386DX y 386SX. El modelo superior - AM386DX: recibió una frecuencia de reloj de 40 MHz, es decir, a 7 MHz más que la de la modificación más productiva de Intel! El rendimiento de dicho procesador estaba en el nivel del cristal de próxima generación ya lanzado en el momento desde Intel - I486. Al mismo tiempo, el costo de la solución AMD fue mucho más bajo que los modelos Intel. Gracias a la ventajosa combinación de precio y velocidad, el procesador ha encontrado una aplicación en muchos sistemas de escritorio.

Procesador AMD AM386DX

En cuanto al clon de 386SX, el modelo AM386SX, no fue tanto una copia ordinaria, cuántas versiones revisadas del Cristal Intelsky. Por lo tanto, el chip se produjo en un proceso técnico más sutil de 0.8 μm y usó un kernel estático, lo que hizo posible lograr un funcionamiento de eficiencia energética del procesador. En promedio, AM386SX fue un 35% más económico que el 386SX original. E incluso más económico de lo diseñado específicamente para dispositivos portables Procesador 386SL. En este caso, las frecuencias de reloj AM386SX son generalmente más altas que las de 386SX (la frecuencia máxima del reloj fue de 40 MHz).

Por cierto, a pesar del hecho de que AM386SX es un clon de chip "Intel", se considera el primer desarrollo independiente AMD. Sí, y después del lanzamiento de la línea AMD AM386, comenzaron a considerar uno de los competidores de Intel.

Procesador AMD AM386SX

Los clones I386 producidos por Cyrix recibieron su aplicación en computadoras portátiles y sistemas de escritorio económicos. La línea de "piedras" consistió en dos modelos: 486SLC y 486DLC. A pesar del índice en el título, los procesadores fueron copias de 386SX y 386DX, respectivamente. Sin embargo, se debe tener en cuenta que las soluciones de Cyrix han ganado soporte para el conjunto de instrucciones I486. Una característica arquitectónica interesante de la línea fue la presencia del primer nivel de 1-8 KB. En cuanto a la frecuencia de los procesadores de reloj, su indicador máximo fue de 40 MHz, como en el caso de AMD AM386. En este caso, el consumo de energía de CX486 estaba en un nivel muy bajo. Los procesadores no pudieron hacer una competencia decente a AMD. Con el tiempo, Intel reduce los precios de sus productos, y I486 logró finalmente desplazar a los cristales de Cyrix.

Procesador CYRIX 486DLC

No dejó aparte de la producción de clones y IBM. En 1991, introdujo procesadores 386SLC y 386DLC, que eran 386sx y 386dx clones, respectivamente. Fueron utilizados por computadoras de escritorio IBM PS / 2 y PS / PS / Valorpoint, así como en la computadora portátil IBM ThinkPad.

Laptop IBM ThinkPad.

Además de los modelos anteriores, Intel ha lanzado procesadores para sistemas integrados: 80376 y 386EX. El primer cristal vio la luz en enero de 1989. Desde 386SX, se distinguió por la falta de apoyo. régimen real Las obras ("piedra" funcionaban solo en modo seguro) y el proceso de reemplazo de páginas en la unidad de administración de memoria. La frecuencia del reloj del 376º fue de 16/20 MHz.

Después de 5 años, 386EX vino a cambiar 80376. El procesador admitió la dirección de memoria de 26 bits, tenía un núcleo estático, que proporcionaba alta eficiencia energética y múltiples dispositivos periféricos: por ejemplo, contadores, temporizadores y controlador de interrupción. En su mayoría 386EX utilizado en sistemas informáticos Varios satélites orbitales, así como en el proyecto NASA llamado FlightLinux.

Intel i486.

Al desarrollar los procesadores de la siguiente generación (lectura-cuarto), los ingenieros de Intel se enfrentaron a problemas graves. Generación anterior esquemas integrados Alcanzó el techo de productividad, y publicar. gran cantidad Los transistores en la misma área no permitieron la tecnología utilizada en ese momento. Los desarrolladores no quedaron nada, excepto para reciclar una arquitectura existente, o más bien, agregarla. Por lo tanto, los procesadores I486 primero adquirieron componentes tales como la memoria de caché, el transportador, el coprocesador incorporado y el coeficiente de multiplicación (multiplicador). Gracias a ellos, la nueva generación de CPU se ha convertido en el más rápido de sus predecesores. Pero primero las cosas primero.

"¿Qué es la memoria caché?" - Nuestros lectores conocen la respuesta a esta pregunta perfectamente. Se encuentra ubicado "entre", procesador y RAM y almacena copias de los datos más utilizados de la memoria principal. El tiempo de acceso a él es mucho menor que la memoria principal. Por lo tanto, cuando los datos necesarios están contenidos en caché, el tiempo promedio de acceso a la memoria se reduce significativamente. El procesador I486 recibió un caché de 8 Kbyte. Los primeros 486º procesadores trabajaron con el caché en el principio de la escritura a través de la escritura (escritura), es decir, los datos siempre se registraron en la memoria principal, incluso si ya estaban presentes en el caché. Luego, las "piedras" aprendieron a trabajar con el caché utilizando la función de grabación (escritura). Al usar este principio (en presencia de copias en el caché), se registró solo en el caché, grabando en rAM No hecho Los procesadores I486 también trabajaron con el llamado caché externo, que se ubicó en la placa base. Su volumen en ese momento fue de 256 KB a 512 KB.

Uno de los procesadores familiares i486.

La presencia del caché del 1er nivel ha complicado el chip en sí. El procesador I486 contenía casi 1.2 millones de transistores. Alrededor de la mitad de ellos estaban en la memoria caché. La complejidad del chip causó su alto consumo de energía y su disipación de calor. Entonces, en sistemas utilizados por I486, se usó enfriamiento activo por primera vez. Además, la complejidad del procesador fue la causa de un aumento en el matrimonio en la producción. En consecuencia, debido a esto, el costo del dispositivo ha aumentado.

También en los procesadores I486, aparecieron los transportadores computacionales, cuya esencia es separar el procesamiento de instrucciones de la computadora en la secuencia de etapas independientes mientras se mantiene los resultados al final de cada etapa. Algo similar se implementó en Zilog Z8000. El transportador I486 consistió en cinco pasos: muestreo, decodificación, decodificación de las direcciones de operandas, ejecutando un comando, registrando el resultado de la instrucción. La aparición de transportadores no solo aumentó la velocidad, sino que también en cierta medida simplificó la arquitectura del procesador. También vale la pena señalar que la apariencia de los transportadores ha afectado favorablemente el potencial de aceleración de la CPU.

En cuanto al coprocesador (FPU, unidad de punto flotante, un módulo de operación de punto de semicolonía flotante), fue un módulo que ayuda a realizar operaciones matemáticas en números reales. En I486, se construyó en el chip en sí. Sin embargo, no todos los cristales de cuarta generación tenían una FPU integrada.

Los factores de multiplicación no han aparecido en los primeros procesadores I486. Modelos 486SX y 486DX administrados sin él y trabajados a la frecuencia. neumático del sistema. El soporte del multiplicador apareció solo en el cristal 486Dx2. En la frecuencia del neumático del sistema de 33 MHz, la frecuencia del reloj del procesador en sí fue de 66 MHz. Es decir, el factor fue igual a dos. En 486dx4, el factor de multiplicación se ha incrementado a tres. Junto con la introducción de multiplicadores, apareció el overclocking.

Procesador I486DX

Como en el caso de la tercera generación, inicialmente Intel presentó al mercado solo dos modelos: 486SX y 486DX. Como dijimos, la única diferencia entre estos procesadores fue la falta de una FPU incrustada. El resto de los cristales fueron completamente idénticos. Por cierto, debido al gran porcentaje del matrimonio en la producción, algunos modelos de 486SX fueron 486DX con un coprocesador defectuoso. Por lo tanto, Intel intentó reducir los costos de producción. Las fichas se produjeron en un proceso técnico de 1-μm, pero un poco más tarde, y los technormams de 0,8 μm. La frecuencia del reloj de ambos modelos varió de 25 a 50 MHz. El consumo máximo de energía alcanzó una marca de 5 W.

Procesador Intel I486SX

A pesar de que Intel defendió cada vez más su desarrollo por patentes, muchos de los clones I486 aparecieron en el mercado. La producción de copias se involucró en AMD, CYRIX, IBM, Texas Instruments y otros.

La base de la línea de clones AMD AM486 fue el modelo AM486SX y AM486DX. Se produjeron procesadores a un proceso técnico más sutil de 0.7-μm, y luego de acuerdo con las normas tecnológicas de 0,5 μm y 0,35 μm. Técnicamente AM486SX y AM486DX fueron analogos completos Cristales de Intel. Los procesadores que no usaron multiplicadores tenían frecuencias de 25 a 40 MHz, y "Piedras" con el factor de multiplicación trabajado en frecuencia de reloj De 66 a 100 MHz.

En 1995. año AMD. Presentó el procesador compatible con I486 más rápido llamado AM5x86. El cristal se produjo en un proceso técnico de 350 nm y tenía 1.6 millones de transistores. El volumen de la memoria de la memoria caché de 1 nivel se incrementó a 16 KB, y el coeficiente de multiplicación fue igual a 4. El procesador trabajó con un neumático con una frecuencia de 33 MHz, es decir, la frecuencia de reloj del cristal en sí era de 133 MHz. . Por el desempeño AM5X86 fue comparable a procesador de pentium Con una frecuencia de 75 MHz. AM5X86 fue una decisión superior de AMD antes de la liberación de los procesadores de nueva generación K5.

AMD CRESEROR-CLO

Los clones del I486, fabricados por otras compañías, no tenían una diferencia especial. Se repitieron arquitectónicamente el original y, naturalmente, tenían el mismo rendimiento.

Motorola 68020, 68030, 68040

En 1984, unos meses antes de la aparición de I386, Motorola lanzó su primer chip de 32 bits 68020. El procesador se produjo en 2 micrones del proceso y consistió en 190,000 transistores. Su frecuencia de reloj osciló entre 12 y 33 MHz. En comparación con el predecesor 68010. nuevo procesador Recibió muchas mejoras. En primer lugar, se debe tener en cuenta que el "vigésimo" trabajó con neumáticos y direcciones de datos externos de 32 bits completos, y también respaldaron nuevas instrucciones y modos de dirección. Al mismo tiempo, se redujo el tiempo de ejecución de algunas instrucciones. También 68020 se convirtió en el primer procesador en la línea Motorola 68K con el caché de primer nivel incorporado. Es cierto, su volumen fue de solo 256 bytes. Ay, 68020 no tenía una FPU incorporada, aunque la interfaz de cristal proporcionó apoyo para hasta 8 coprocesadores. Con respecto a la productividad, a una frecuencia de 33 MHz, el resultado fue de 5,36 millones de instrucciones por segundo.

Las computadoras Apple son re-mantenidas por el área principal de la aplicación del procesador: Macintosh II y Macintosh LC. Además, Motorola 68020 también "prescrito" en Sun 3 Systems, Hewlett-Packard 8711, SINCLAIR QL y Microsystems alpha AM-2000.

Computadora Macintosh LC.

Al mismo tiempo, Motorola introdujo una variante de procesador "recortada" llamada 68EC020. Por lo tanto, el cristal poseía un bus de dirección de 24 bits y, por lo tanto, solo podía dirigirse hasta 16 MB de memoria. Kodak y Apple lo usaron en sus impresoras, y Commodore, en las computadoras AMIGA 1200 y las consolas de juegos CD32.

En 1987, el próximo procesador de Motorola - 68030 apareció a la venta. Fue completamente de 32 bits. El bus de datos en 68030 se hizo dinámico, podría operar en modos de 8, 16 y 32 bits. Apareció el modo síncrono de operación del bus de datos y el bus de dirección, lo que aumentó la velocidad de transferencia de datos. El rendimiento del procesador ha aumentado y debido a los 256 bytes adicionales del caché de primer nivel, reduce el tiempo de acceso a las instrucciones y agregando la unidad de administración de memoria. Como en el caso del Modelo 68020, los "treinta" no tenían un coprocesador incorporado. Sobre características técnicas, coincidieron en gran medida con aquellos en el predecesor. La frecuencia de reloj del procesador varió de 16 MHz a 50 MHz. En el segundo caso, el desempeño de "piedra" fue de aproximadamente 18 millones de instrucciones por segundo.

Procesador Motorola 68030

68030 fue utilizado en el mismo computadoras de Apple Macintosh II y Commodore Amiga, así como en el próximo cubo, Sun 3/80, Atari TT y Atari Falcon Systems. Se lanzó una versión recortada del procesador llamada 68EC030.

El procesador Motorola 68040, que estaba disponible en 1990, trajo cambios mucho más arquitectónicos que sus predecesores. Entonces, por primera vez apareció un coprocesador incorporado. Soporte socialmente conservado para la unidad de gestión de la memoria, que apareció en la generación anterior de "piedras". La cantidad de memoria caché de instrucciones y caché de datos se ha incrementado a 4 kbytes cada uno. El principio de operación del procesador se basó en los transportadores computacionales, que consistían en seis etapas.

Con la llegada del coprocesador incorporado y el aumento del volumen del caché de chip complicado significativamente. A la misma frecuencia, la capacidad del modelo de 68040 superó la velocidad de la CPU de las generaciones pasadas más de cuatro veces. Al mismo tiempo, el cristal estaba mucho grano, y los desarrolladores no pudieron resolver este problema. Desde aquí, la frecuencia del reloj del procesador nunca superó los 40 MHz, aunque Motorola en sí tenía planes para el lanzamiento de la versión de 50 megaherctz.

3.1. Procesadores 386/387.

El procesador Intel386, lanzado en 1985, fue el primer pro-Zesor de 32 bits. Tenía sedimentos de 32 bits de la dirección y datos con la posibilidad de gestión dinámica de las direcciones del transportador y el título (16/32) del bus de datos. Más tarde, E 1988, Intel recibió una opción de procesador INTEL386 ™ SX desde un bus de datos de 16 bits y un bus de dirección de 24 bits, y la opción oficial se recibió por el nombre oficial Intel386 ™ DX. Como en el caso de 8088, se hizo para reducir el mantenimiento de la computadora recolectada sobre la base de este procesador. Esta reducción, por supuesto, resultó y reduce el rendimiento de la computadora sobre los tiempos de media antorcha en comparación con el uso de DX en la misma frecuencia de reloj. Los procesadores INTEL386 ™ SX e Intel386 ™ DX difieren solo a los datos y direcciones externas, sus modelos de software son idénticos. En 1990, un procesador Intel386 ™ SL apareció con herramientas de administración de energía, desarrollada específicamente para computadoras portátiles. Incluido con el BIS 82360SL lanzado 386SL, que contiene un conjunto de periféricos de PC, un controlador de señales de bus ISA, controlador memoria dinámica y un controlador de caché externo con una medida de 16-64 kb con una arquitectura de pantalla directa por una arquitectura asociativa típica de 2 o 4 canales.

En el futuro, la descripción de la brevedad, estos procesadores se denotarán como el 386º, agregando sufijos SX, DX o SL, si es necesario para enfatizar las diferencias.

La cola interna de los comandos del procesador 386 tiene un tamaño de 16 bytes. El número del reloj requerido para realizar instrucciones es aproximadamente el mismo que en 80286. La posibilidad de utilizar Coprocession-RA Intel387 matemáticas, compatible con el software con 8087 y 80287. Es posible utilizar el coprocesador 80287 y su rendimiento a continuación.

Con la llegada del procesador 386 en PC, se hizo posible usar de manera más efectiva la memoria y el modo protegido se usó ampliamente. Algunas de las primeras cuestiones de los primeros temas no proporcionaron un rendimiento completo en modo de 32 bits, que deben indicar la marca "OPERACIONES DE 16 BIT SOLAMENTE". El intento de instalar en una computadora con un sistema operativo de 32 períodos de tiempo de 32 procesadores está condenado al fracaso (al instalar Windows 95, habrá un mensaje de error "B1"). Sin embargo, la gran mayoría de los procesadores 386 Cumplimiento cumple con las especificaciones de los procesadores de 32 bits anteriores.

3.2. Interfaz del procesador 386DX y 386SX

Procesadores 386DX producido en edificios PGA y PQFP (Fig. 5 y 6 y Tabla. 6 ). Su interfaz difiere de 8086 mediante el uso de neumáticos separados de la dirección y los datos, la dirección del transportador, así como la composición y el propósito de las señales de control. En comparación con la interfaz 80286, fue posible controlar dinámicamente la barra de datos de datos y la transportación de la dirección, la composición de las señales de control ha cambiado, cuyo propósito se ha vuelto más distinto.

Higo. cinco. La ubicación de las conclusiones del procesador 386.DX en la carcasa PGA.

Procesadores 386SX producido en una caja de 100 pines PQFP (Fig. 6) . Su interfaz casi coincide con Dx, Las diferencias se relacionan con la broca de la dirección y los neumáticos de datos (consulte la tabla.6 y 7).

Una descripción adicional se refiere directamente al procesador 386DX, y al final se dan las diferencias en el procesador 386SX.

Higo. 6. Ubicación de las conclusiones del procesador 386DX y 386SX en el caso PQFP.

Tabla 6. . La ubicación de las conclusiones de los procesadores 386.

Señal

386DX-PQFP.

386DX-PGA.

Señal

386DX-PQFP.

386DX-PGA.

A01.

A02

Ao.

A04.

A05

A06.

Anuncios #

E14

A07.

Veo #

E12

Ao.

V1 #

C13.

A09

Ve2 #

B13

A10.

V. #

A13.

Fuera

A12.

#

A13.

BS16 #

C14.

A14

Ocupado #

A15

CLK2.

A16

D / C #

A17

Errores.

A18.

FLT #

A19

Hldera.

M14

A20.

Mantener.

A21.

Intr.

A22

Cerrar con llave #

C10

A23

M / io #

A12.

A24.

36, 37, 39, 59, 60,61, 62,63

A4, B4, B6, B12, C6, C7, E13, F13

20, 27, 29, 30, 31,43, 44,45, 46,47

A25

Kz.

A26.

A27

A28.

A29.

Azo

A31

PEREQ.

H12.

Listo #

H13

Reiniciar.

H14

W / r #

A LAS 10 EN PUNTO

2, 16, 22, 34, 49, 56, 58, 73, 85,99, 106, 110, 117, 123, 127

A1.A5, A7, A10, A14, C5, C12, D12, G2,

8,9, 10,21, 32, 39,42, 48, 57, 69, 71, 84,91,

K14.

K13

G3, G12, G14, L12, MH, M7, M13, N4, N7, P2, P8

K12

M12.

P13

1, 10, 11, 21, 23,25, 35, 44, 48,51, 55, 57, 64, 65, 66, 80, 83, 90, 91,92, 105, 111, 114, 122, 132

A2, A6, A9, B1, B5, B11, B14, C11,F2, F3, F14, J2, J3, J12.J13, M4, M8, M10, N3, P6, P14

2,5,

11, 12, 13, 14, 22, 35, 41,49, 50, 63, 67, 68, 77, 78, 85,98

P12.

Tabla 7. . Propósito de señales de procesador 386

Señal

Propósito

CLK2.

Reloj - señal externa Sincronización del procesador

Datos - Señales de bus de datos

Habla a - Valor señal de autobuses

Ve # *

Habilitar byte - Señales que indican los bytes de bus de datos utilizados en este ciclo de bus.

Bs16 # #

Tamaño del autobús. 16 - señal para la cual dispositivos externos Puede informar el bit de su bus de datos igual a 16 bits

Ble #, fuera # *

Byte baja habilitación, byte alta habilitación - Análogos de veto # y ve.1#

W / r #

Escribe Lee. - Señal de definición del tipo del ciclo de bus (grabación / lectura)

M / io #

Memoria / I0 # Seleccionar - Alto nivel indica acceso a la memoria (o detenerse), bajo acceso a puertos de E / S o confirmación de interrupción

D / C #

DATOS / CONTROL # - La señal que define el tipo del ciclo de bus (alto nivel al transmitir datos de memoria o E / S, baja: al seleccionar el código, en el ciclo de confirmación de interrupción o cuando se detiene)

Anuncios #

Estado de la dirección - La señal de identificación del ciclo de dirección, durante el cual las señales son válidas. W / r #, d / c #, M / Y #, VE y A

Siguiente dirección - Solicite la siguiente dirección de direccionamiento del transportador

Listo #

Listo del autobús - Señal de terminación del ciclo de neumáticos. El ciclo del neumático se expande a un tiempo ilimitado hasta que aparezca la señal de disposición (bajo nivel)

Cerrar con llave #

Bloqueo de autobuses - La señal de monopolización del bus se produce durante el tiempo de ejecución de la instrucción del prefijo Cerrar con llave y automáticamente al ejecutar instrucciones Xchg. Con memoria, confirmación de interrupción y acceso a tablas de escritorio.

Intr.

Solicitud de interrupción - Solicitud de señal (alta) interrupción disfrazada

Señal

Propósito

Interrupción no mascable - Señal, el alto nivel de lo que causa una NMI de interrupción no prometida.

Reiniciar.

Hardware de reinicio de señal (alto)

Mantener hldera

Solicitud de mantenimiento de autobuses y mantenga presionado el reconocimiento - Solicitud de administrar el autobús local de otro controlador y confirmación de la provisión.

PEREQ.

Solicitud de operando de extensión del procesador - Solicitud de transferencia de operando por el coprocesador.

Errores # ocupados.

Extensión del procesador ocupado y error - Señales del estado del coprocesador. Actividad de señal Ocupado # Detiene el procesador y la señal. Error Causa excepciones en la ejecución de instrucciones. Esperar. y algunas instrucciones Escapar.

FLT #

Flotador. - Señal obligada a transferir todas las salidas a un altamente impulsor para garantizar la posibilidad de conectar los equipos de prueba al tablero sin quitar el procesador. Solo hay en procesadores con cerramientos. PQFP.



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