Contacte

Care blochează structura procesorului Intel 386. Modul de funcționare a procesorului

Procesor Intel 386.
Procesorul 80386 a produs suficient pentru o lungă perioadă de timp într-o varietate de modificări. Prima versiune a procesorului a avut o frecvență de ceas de 16 MHz, efectuând de la 5 la 6 milioane de operații pe secundă. În 1987, frecvența ceasului a crescut la 20 MHz (de la 6 la 7 milioane de operațiuni pe secundă). Plankul la 25 MHz a fost preluat în 1988 (8,5 milioane de operații pe secundă). Îmbunătățirea ulterioară a tehnologiei permise în 1989 pentru a obține frecvența a 33 MHz (11,4 milioane de operațiuni pe secundă).
Numărul de tranzistori din procesorul 80386 a obținut o înregistrare pentru acel moment de magnitudine - 275.000 (tehnologia a fost folosită pentru prima dată de 1,5 microni, iar în viitor - 1 μm).
Cu ajutorul unui nou procesor a devenit posibilă abordarea a 4 GB de memorie și dimensiunile memorie virtuala A ajuns la 64 tb (Terabyte). În 1985, astfel de oportunități au fost pur și simplu uimitoare, dar uita-te la tine calculator personal - Astăzi Winchester în 4 GB este suficient de clar pentru aplicațiile multimedia!
Procesorul 80386 a fost produs nu numai de Intel, ci și multe alte firme într-o varietate de modificări. De exemplu, plasticul cu concluzii plane au devenit cea mai populară versiune a corpului, care a suferit la plăci de bazăcare nu a permis schimbarea procesorului. Și computerele cu un astfel de tip de procesor, care sunt încă utilizate cu succes, au frecvențe de ceas 33 și 40 MHz. Rețineți că pentru computerele industriale nu numai procesoarele 386 sunt încă produse, dar și 16 biți 8088 și 80286.
În ciuda îngrijirii construcției construcției, la marele rău, în primele versiuni ale procesorului Intel 386 conținea o eroare privind operațiile aritmetice pe 32 de biți. Prin urmare, pe carcasele procesorului care funcționează incorect în modul 32 de biți, se aplică numai operațiunile de 16 biți ". Pentru a avea astfel de procesoare, numai programele care operează în modul pe 16 biți pot efectua corect și, de exemplu, instalați Windows 95 la un computer cu un astfel de procesor va eșua.
Deoarece multe caracteristici Intel 386 nu au fost solicitate de o gamă largă de utilizatori, apoi pentru a reduce prețul calculatoarelor în 1988, a fost emis un procesor, care a fost etichetat cu SX Sufix. Procesorul Intel 386SX, cum ar fi 8088, are de două ori datele abreviate, iar doar 24 de descărcări au fost utilizate pentru a aborda celulele de memorie în loc de 32. După ieșirea din Intel 386SX, opțiunile cu gamă completă au început să poarte Intel 386DX.
Pentru computerele laptop în 1990, procesorul Intel 386SL a fost eliberat. A repetat complet principalele caracteristici tehnice ale Intel 386SX. În scopul conservării energiei, s-au utilizat soluții tehnice care au permis deconectarea blocurilor interne neutilizate. În plus, arhitectura procesorului a inclus instrumentele de memorie cache și de gestionare a memoriei. Numărul de tranzistori din procesor a crescut la 855.000 (tehnologia 1 microni).

Calculator PS / 2

Funcționarea unei lupte competitive a făcut dezvoltatorii IWM refuză în cele din urmă principiul "arhitecturii deschise". O nouă familie de modele de PC IWM a fost numită PS / 2 (Sistemul Rassonal 2 - "Sistem personal / 2"). Este absolut incompatibil cu prima generație la nivel hardware, dar menține compatibilitatea la nivel software.. În modelul RS / 2, IWM și-a anunțat tranziția spre o nouă arhitectură de autobuz - microcanal (arhitectură microhannel, MSA). Acest lucru a făcut posibilă arderea producătorilor de terți, dar consumatorii limitați în alegerea: toate dispozitivele suplimentare pentru acest PC produc numai IWM în sine; Alte firme sunt practic susținute.

Primele modele ale familiei PS / 2 au folosit microprocesorul Intel 80286 și au copiat, de fapt, PC-ul, dar pe baza altor arhitecturi. Apoi IWM a început să utilizeze microprocesorul Intel 80386 și chiar Intel 80486.

PC-ul computerului 386.

Noul model PC bazat pe următoarea generație de microprocesoare Intel 80386 (PC 386) Bila nu a fost deja dezvoltată de IWM, ci de compania SMPAQ. Acest PC poate funcționa într-un mod cu adevărat multitasking și multiplayer. Cu un anumit aport, IWM a lansat un computer din această clasă ca un nou model al familiei PS / 2.

În acest caz, speranțele companiei IWM, care au avut loc la conceptul noii arhitecturi ale PS / 2 - așa-numitul microcanal (apropo, într-adevăr mai progresiv în sensul ratei de schimb de date); - până la întâlnirea comercială. Utilizatorii nespecificați s-au dovedit a fi practici decât profesioniștii și nu au dorit să achiziționeze un PC, noul design al cărui design nu este susținut de alți producători de dispozitive suplimentare.

Ca rezultat, nu ne vom opri aici pe particularitățile arhitecturii de microchannel al celui de-al doilea PC Generation.

Alți producători (inclusiv atât de giganți precum SMPAQ, Zenith, AST, AricoT, etc.) au dezvoltat modele de PC 386 pe baza utilizării fostei arhitecturi. Din acest punct, compania IVM, care a amenințat PC-ul ca o ideologie, a încetat să mai fie cel mai popular producător. Sute de firme din zeci de țări din lume produc un model de clonă IBM, inclusiv un model cu un microprocesor Intel 80386, iar aceste modele sunt abia discutate decât firmele PS / 2 IWM. Primul loc printre diferitele opțiuni pentru modelul PC 386 (date 1989) ocupă microcomputerul SMRAQ Deskpro / 386.

Capitolul 1 "De ce 386 buc?"

Anterior, m-am gândit că Pentium 1 este cel mai vechi PC, care era doar o dimensiune imensă a computerului cu un dulap. Mergând de-a lungul Radiorenka și mergând la magazinul de calculatoare, a aflat că au fost 486th. Prins în achiziționarea "al patrulea". Șase luni mai târziu am venit peste acest site minunat și am coborât în \u200b\u200bstudiul muzeului, care prezintă cele 386th, 206th și 086-a. Sa decis să colecteze 386 de PC-uri, deoarece este cel mai vechi IBM-AT. XT (286) Nu am vrut să cumpăr, deoarece este foarte lent, unic de coacere și cel mai important, este dificil să găsești o tastatură cu controlerul. Dar acum nu este despre asta.
De ce am vrut să colectez calculatorul pe baza procesorului 386?
Întotdeauna am plăcut jocuri din Dendy, Sega. Treptat a început să găsească analogi de jocuri Segov sub DOS. Pe PC-ul modern, chiar și pe Pentiumul 1, ei merg foarte repede, jocul "Câmpul miracolelor" este un exemplu explicit. A început să caute o soluție la această problemă. Pe multe forumuri au scris că pentru jocurile normale de funcționare trebuie să găsiți foarte mult computer vechi, vechi Pentium 1. Atunci m-am gândit, ce este pentru fiară? După ce am citit forumul, mi-am dat seama că cele mai optime pentru nevoile mele de joc au nevoie de 386 de PC-uri.

Capitolul 2 "Cum am cumpărat și colectat PC"

A fost la începutul anului 2009. Ca de obicei, sâmbătă, m-am dus la legătura radio. Mergând la un magazin de calculatoare, întreb:
- Există un PC bazat pe procesor 386?
- Trebuie sa fie. Contactați Andrei.
Se întoarse spre Andrey. Cinci minute de la ajustare, placa de bază cu procesorul Mobile Mobile AMD 386SX-40 a fost scos

Și două role de memorie roșie (Simm 30 PIN). M-am uitat la Andryusha pe Klok și spune:
- Asta e cu o memorie bună și asta cu o bâtă. Păstrați 4 benzi pentru 1MB de ulă bună.
Spun:
- Am nevoie de un hard disk, o placă de sunet.
- Acum găsiți.
Aratând pentru mai multe minute pe tejghea a apărut: un hard disk de 160 MB, o placă multicArt și sunet.




Aveți un caz pentru un PC?
- Nu. Bp nevoie?
- Da, am nevoie de ea.
- Cu tine 200 de ruble.
După verificarea calculatorului, am plătit, am fost foarte mulțumit de achiziția mea.
Rămâne să obțineți tastatura DIN E5XKBM10140



Nume tastatură

Și mouse-ul Mitsumi COM EW4ESM-S3101.



Profesorul din colegiu în care am studiat multe PC-uri vechi. Tastatura sa E5xKBM10140 a fost achiziționată pentru 100 de ruble, mouse-ul EW4ESM-S3101 este prezentat. Covorul pentru un mouse de mingi a dat o rudă.
În următoarea sâmbătă am început asamblarea. Totul, cu excepția lui Winchester a lansat. A încercat mult timp să se relanmat HDD, dar nimic nu a ieșit. A trebuit să cumpăr un nou. A luat Caviar 2635 cu 639,9 MB.


În cele din urmă, unitatea hard disk a decis asupra sistemului! Computerul a fost teribil de inconfortabil (Corpul nu a fost, în loc de monitorul TV LCD). Prin urmare, căutarea monitorului și a locuințelor au continuat. A mers duminică la magazinul de computere vechi, unde a fost găsit CD-Rom LG GCR-8523B


Pentru 50 de ruble și monitorizează 14 "pentru 20 de ruble. Când verificați-o string transformator. Ei au promis să se repare pentru 700 de ruble.
O săptămână mai târziu, am venit la magazin despre monitor, spun ei că nu o vor repara. Nu am transformat reparații să jure, sa întors și plecat.
În ceea ce privește corpul și monitorul a decis să învețe de la directorul adjunct al Colegiului. El cu mare plăcere mi-a dat ultima clădire orizontală, cu condiția ca toate interioarele să rămână cu el. Dezasamblați rapid sistemul, a tras carcasa. Întreaga seară a fost colectată PC, a devenit mult mai convenabil de utilizat.
Încă două luni, m-am dus la directorul adjunct, deoarece a fost odată să meargă la subsolul din spatele monitorului. În cele din urmă, mi sa dat Samsung SincMaster 3NE Monitor cu cuvintele "Luați, ar trebui să fie lucrat". A luat. Cu o decolorare a inimii, am conectat monitorul la PC, venind acasă. Despre miracol! El a castigat!
La unul dintre cuplurile de la universitate, profesorul mai aproape de carte. Din cabinetul a scăzut cu 10,25 '. Am ridicat discheta în timp ce căuta o carte. O schimbare a cerut permisiunea de a ridica o dischetă. Două cutii au fost extrase din dulap și mi-au înmânat solemn.
Din moment ce nu am avut un drive 5.25 "Nu am mers la link-ul radio pentru el. A fost cumpărat pentru 50 de ruble duble (3.5" și 5.25 'într-o singură clădire). De asemenea, a cumpărat un coprocesor cu o frecvență de 40 MHz 1990 pentru 50 de ruble.


Coprocesor.

În plus față de toate prezentate ecran de protecție. Pentru monitor.
Acum, computerul a fost complet asamblat, dar a trebuit să fie dezasamblat pentru comutarea conectorului sub baterie. După ansamblul final cu bateria, setările BIOS sunt păstrate remarcabil.
Totul a funcționat bine cu discheta de boot MS-DOS 6.22.
A doua zi, întoarcerea acasă, am văzut lângă rezervorul de gunoi difuzoare în stare perfectă.


Am cumpărat BP pentru ei 150 de ruble și computerul a apărut sunetul.
Am marcat complet sistemele cu hardware. Când cumpărarea a dat un modem făcut în Canada. Cărți card de retea 3com pentru 50 de ruble.








Rămâne să punem sistemul și programele ...

Capitolul 3 "Cum am configurat PC-ul"

MS-DOS 6.22 a fost instalat remarcabil de la prima dată. De când nu știam echipele la acel moment și am avut cazul pentru prima dată, sa decis să se stabilească comandantul rus Norton. Instalat. Am lansat jocul "Câmpul miracolelor" de pe discheta, bucurându-se că jocul nu "zboară" și funcționează în modul normal. Întreaga seară a jucat. Pentru fericirea completă nu aveau doar Windows 3.11, care a visat de foarte mult timp.
A început să instaleze 3.11 și nu este pusă, dă o eroare. Ce anume - nu-mi amintesc, dar ceva cu memorie. Nu am înțeles PC-ul la acel moment, am crezut că "curba" instalare Windows.. De multe ori a reinstalat, chiar a încercat să pună pe locul 95. La fel, până la sfârșitul instalării nu a ajuns, eroarea se blochează. Mama și tata mi-au asigurat că acesta este un PC vechi, care este un sentiment de zero și de muncă pe care nu o va fi niciodată. Am decis să dovedim că "bătrânul" poate lucra perfect. Introduceți secketerul pe vânzătorul radio și iubitul vechiului PC Andrei. Andrei a fost foarte surprins după ce solicita mea de a instala Windows 3.11 și de a explica ce înseamnă această eroare. El ia spus că bara de memorie PC este cel mai probabil să vină pentru că mi-a asigurat că benzile Simm 30 PIN nu se descompun niciodată și problema în cealaltă. Ce anume, Andrey nu înțelegea.
După venirea acasă la "poligonul de fantome", subiectul care descrie problema mea. Ajladați să scrieți pe cea mai memorată dischetă și să verificați memoria.
După pornirea programului, după câteva secunde, întreaga fereastră a fost în erori și roșii. M-am bucurat că am dat seama de problema.
Imediat sa dus la magazinul de computere vechi, unde am cumpărat 4 ultimele stive de memorie pentru 40 de ruble.
Sosind acasă, le-a instalat și a lansat memtest. Testul a fost completat cu un rezultat pozitiv, nu o singură eroare.
Delimitată de K. instalarea Windows. 3.11. O oră mai târziu, Solitaire "Kosyanka" a fost deja stabilită. Windows a fost instalat remarcabil de la prima dată! După instalarea driverelor placă de sunet. PC-ul vinde. Asta nu a fost suficient pentru mine. Sa decis să "stabilească" bătrânul "prin programe. Pe acest moment Instalat:
Microsoft Word 6.0.
Microsoft Excel. 5.0a.
Microsoft Visio.
Adobe Reader. 3.0

Capitolul 4 "Concluzie"

În prezent, PC funcționează perfect, este folosit ca o stație de joc și o mașină de imprimare cu o imprimantă Epson LQ 100 + / PC2 (http://support.eproduct.ru/product.asp?product\u003d150), găsită împreună cu difuzoare în apropierea rezervorului de gunoi.



Discutați un articol într-o creată special creată

La trei ani după ieșirea Intel 80286, lumina a văzut-o pe urmaș - cristalul cu un indice de 80386. "Trei sute optzeci și șasea" a devenit primul procesor pe 32 de biți al companiei americane. În ciuda faptului că Intel 80386 era încă bazată pe arhitectura X86 și păstrată Înapoi compatibilitatea Cu procesoare "Intel" 8086 și 80286, a suferit multe schimbări. Conform unor estimări, arhitectura X86 nu a primit astfel de schimbări semnificative ca în cazul "piatră" 80386, de mult timp. Prin urmare, ei ar trebui să li se spună despre ei.

După cum am spus deja, procesorul i386 a păstrat compatibilitatea înapoi cu predecesorii lui 8086 și 80286. Asta este, el știe cum să realizeze absolut toate programele scrise sub procesoarele anterioare, și face mai eficient. Mai multă productivitate a fost realizată datorită frecvențelor de ceas mai mare, precum și mai puține cicluri de sincronizare la executarea programelor. De exemplu, înmulțirea a două numere pe 16 biți a fost efectuată pentru 9-22 ceasuri. Pentru comparație: procesorul 80286 a efectuat această operație pentru 21 tact, iar cristalul 8086 - pentru tact de 118-133. Avantajul lui I386 a fost evident! În plus, a fost jucat tamponul de pre-elecție al echipei extinse, a cărui volum a fost de 16 octeți.

Procesor Intel I386.

Desigur, principala inovație a I386 a fost că procesorul a devenit pe 32 de biți. Întreaga arhitectură X86 a fost extinsă la 32 de biți. Registrele au devenit pe 32 de biți și, de la sine, procesorul a primit suport pentru un set de instrucțiuni pe 32 de biți. Ceea ce este important, modul de funcționare protejat a fost îmbunătățit semnificativ, care a apărut mai întâi în 80286. Principiul regimului protejat a rămas același, dar regimul a primit trei inovații importante: eliminarea restricției mărimii segmentului, modul de adresare a paginii (virtuale Modul 8086). În modul Secure, I386 a folosit aceeași arhitectură cu segmentele de memorie, ca în soluțiile Intel anterioare. Cu toate acestea, dacă mai devreme, cantitatea maximă de segment de memorie a fost de 64 kb, ceea ce nu a satisfăcut încă programatori de mult timp, acum a crescut la 4 GB. Acest lucru a facilitat foarte mult dezvoltarea aplicațiilor pe 32 de biți care ar putea fi efectuate fără a comuta între diferite segmente de memorie. De asemenea, în i386 a devenit posibilă trecerea rapidă între modurile reale și protejate fără a imita repornirea procesorului. În ceea ce privește modul virtual de 8086, acesta nu constituie nimic special.

Interesant, atunci când creați o "trei sute optzeci și șasea", a fost permisă o greșeală destul de mare. Deci, procesorul a efectuat în mod incorect funcționarea de multiplicare a numerelor de 32 de biți. Cu toate acestea, la momentul eliberării, cipul nu a existat încă pe 32 de biți sisteme de operare Și aplicații, astfel încât greșeala a fost găsită numai după 18 luni - în aprilie 1987. Toate emise, dar nu vândute procesoarele Intel accident vascular cerebral cu marca "numai pentru operațiunile pe 16 biți". Toate erorile "pietre" au fost eliberate după detectare au fost etichetate cu un simbol dublu al Sigma (σς).

Procesorul I386 a fost eliberat într-o varietate de versiuni diferite, care au fost caracterizate de productivitate, factori de formă, consum de energie și alte caracteristici. I386 a fost produsă utilizând tehnologia Chmos III, care a combinat viteza tehnologiei HMOS și consumul redus de energie al tehnologiei CMOS. În acest caz, a fost utilizat procesul tehnic de 1,5 μm, iar numărul de tranzistori a fost de 275 mii bucăți.

Procesor I386DX (stânga)

Primul I386 a fost prezentat pe 13 octombrie 1985 și a avut o frecvență de ceas de 16 MHz. Ulterior, această modificare a "pietrei" a primit prefixul DX - modelul a început să fie numit 386DX imediat după lansarea celui mai ieftin 386SX în iunie 1988. Prefixul DX a fost decriptat ca extern dublu, care a subliniat suportul procesorului de date externe de 32 de biți. Frecvența ceasului de 386DX a crescut de-a lungul anilor. Deci, în 1987, frecvența a fost ridicată la 20 MHz, în 1988 - până la 25 MHz. Și în 1990, o modificare a fost făcută cu o frecvență de 33 MHz. Cu toate acestea, consumul de energie al procesorului a rămas la un nivel destul de scăzut - chiar mai mic decât "optzeci și șase". 386DX a fost produs în mai multe clădiri: de exemplu, în PQFP-132 și în PGA-132 ceramică.

Principalul dezavantaj de 386DX a fost costul său ridicat. Intel a vrut să crească numărul de vânzări de o nouă generație de procesatori și, prin urmare, în curând a văzut lumina "tăiat" cristal 386SX. Cipul a fost eliberat în 1988 și a devenit în cele din urmă cel mai popular în gama i386. Prin arhitectura sa, a fost un analog complet al versiunii DX, cu excepția anvelopelor și adreselor de date. Deci, în loc de un autobuz de date extern de 32 de biți folosit pe 16 biți. Descărcarea anvelopei de adresă externă a fost de 24 de biți. În același timp, procesorul însuși a rămas complet pe 32 de biți. Tăierea magistralei de date externe a condus la faptul că schimbul de informații de la 386SX a fost efectuat pe o viteză de două ori mai mică decât în \u200b\u200bcazul 386DX. Acest lucru a redus productivitatea cristalului cu aproximativ 25%.

Procesor I386SX

Primele 386 de metri au avut o frecvență de 16 MHz, care a fost apoi ridicată la 20, 25 și, respectiv, 33 MHz. Versiunea SX a fost proiectată pentru computerele desktop. nivel inițial și sisteme portabile. De fapt, procesorul "prescris" în cantități uriașe Acasă și sisteme de birou.

În plus față de modificările SX și DX, au fost prezentate unul dintre primele procesoare eficiente din punct de vedere energetic de 386SL, destinate în principal pentru laptop-uri. "Piatra" a avut o frecvență de 20 sau 25 MHz și (spre deosebire de 386SX) conținea o varietate de controlori încorporați: de exemplu, controlerul RAM, controlerul autobuzului și controlerul cache extern, volumul a variat de la 16 până la 64 kb. În plus, 386SL a susținut diverse moduri de "dormit", precum și moduri de control al sistemului (modul de gestionare a sistemului).

Computer Compaq Deskpro 386

Primul computer care utilizează procesorul I386 a devenit Compaq Deskpro 386. În acel moment, Compaq a devenit prima companie "terță parte" din istorie, ceea ce a făcut schimbări semnificative pe platforma PC. Până în acel moment, noii computere au lansat întotdeauna IBM. Ea ar putea fi prima și de data aceasta, dar IBM a avut un contract pe termen lung pentru utilizarea a 286 de procesoare, iar compania a preferat să plătească o platformă de 16 biți de ceva timp. După cum a arătat povestea, acest pas a devenit o greșeală destul de mare. Deskpro 386 a fost bine vândut, astfel încât în \u200b\u200bmomentul lansării primelor computere IBM pe baza procesorului 386, compania și-a pierdut deja poziția de lider. Ca rezultat, Compaq a gestionat puțin "bloc" întreaga piață de desktop. Deci, concurența a crescut, iar influența IBM nu mai era atât de importantă.

Andy Grove - fostul CEO Intel

Ca și înainte, clonele I386 au apărut pe piață în curând. Mai multe companii au fost implicate în producția lor: AMD, Cyrix și IBM. Cu toate acestea, politica de Intel în sine împotriva clonelor sa schimbat. Compania CEO Andy Grove a decis să nu emită licențe pentru producția de modificări I386 companiilor terțe, dar după aceea au apărut încă. Prima clonă eliberată AMD în martie 1991. Procesoarele au fost gata cu mult înainte de această dată, dar în Intel au fost încrezători că licența pentru producția de duplicate, furnizată de AMD, a fost distribuită doar 80286 de procesoare și mai devreme, așa că a venit la instanță. Litigiile a continuat destul de mult timp, dar, ca rezultat, AMD a câștigat cazul, și familia procesoare AMD Am386 Taki a văzut lumina. Rulerul a inclus clone atât procesoarele 386DX, cât și 386SX. Modelul de top - AM386DX - a primit o frecvență de ceas de 40 MHz, adică la 7 MHz mai mult decât cea a celei mai productive modificări a Intel! Performanța unui astfel de procesor a fost la nivelul cristalului de generație următoare deja eliberat de timpul Intel - I486. În același timp, costul soluției AMD a fost mult mai mic decât modelele Intel. Datorită combinației avantajoase de preț și viteză, procesorul a găsit o aplicație în multe sisteme desktop.

Procesor AMD AM386DX

În ceea ce privește clona 386SX - modelul AM386SX, nu a fost atât de mult o copie obișnuită, câte versiunea revizuită a cristalului Intelsky. Astfel, cipul a fost produs la un proces tehnic de 0,8 μm mai subtil și a folosit un kernel static, care a făcut posibilă realizarea funcționării eficiente din punct de vedere energetic a procesorului. În medie, AM386SX a fost cu 35% mai economic decât originalul 386SX. Și chiar mai economic decât concepute special pentru dispozitive portabile Procesor 386SL. În acest caz, frecvențele ceasului AM386SX au fost de obicei mai mari decât cele de 386SX (frecvența maximă a ceasului a fost de 40 MHz).

Apropo, în ciuda faptului că AM386SX este o clonă a cipului "Intel", este considerată prima dezvoltare independentă AMD. Da, și după lansarea liniei AMD AM386, au început în mod corect să ia în considerare unul dintre concurenții Intel.

Procesor AMD AM386SX

Clonele i386 produse de Cyrix au primit aplicația în laptopuri și sisteme desktop ieftine. Linia "pietre" a constat din două modele: 486SLC și 486DLC. În ciuda indicelui din titlu, procesatorii au fost copii de 386SX și, respectiv, 386DX. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că soluțiile Cyrix au câștigat suport pentru setul de instrucțiuni I486. O caracteristică arhitecturală interesantă a liniei a fost prezența primului nivel de 1-8 kb. În ceea ce privește frecvența de ceas al procesatorilor, indicatorul său maxim a fost de 40 MHz, ca în cazul AMD AM386. În acest caz, consumul de energie al CX486 a fost la un nivel foarte scăzut. Procesorii nu au putut face o concurență decentă AMD. În timp, Intel a redus prețurile pentru produsele lor, iar I486 a reușit să înlocuiască în cele din urmă cristalele Cyrix.

CYRIX 486DLC Procesor

Nu lăsați în afară de producerea de clone și IBM. În 1991, a introdus procesoare de 386SLC și 386DLC, care au fost clone 386SX și, respectiv, 386DX. Au fost folosite de calculatoare de birou IBM PS / 2 și PS / Valoare, precum și la laptopul IBM ThinkPad.

Laptop IBM ThinkPad.

În plus față de modelele de mai sus, Intel a lansat procesoare pentru sisteme încorporate: 80376 și 386EX. Primul cristal a văzut lumina în ianuarie 1989. De la 386SX, el a fost distins de lipsa de sprijin regim real Funcționează ("piatră" a lucrat numai în modul sigur) și procesul de înlocuire a paginilor din unitatea de gestionare a memoriei. Frecvența ceasului din 376 a fost 16/20 MHz.

După 5 ani, 386EX a venit să schimbe 80376. Procesorul a susținut adresa de memorie de 26 de biți, a avut un miez static, care a oferit o eficiență energetică ridicată și mai multe dispozitive periferice: de exemplu, contoare, cronometre și controler de întrerupere. Cea mai mare parte 386EX utilizată în sisteme informatice Diferite sateliți orbitali, precum și în proiectul NASA numit Flightlinux.

Intel i486.

Atunci când se dezvoltă procesoarele următoarei generații (citite-al patrulea), inginerii Intel s-au confruntat cu probleme grave. Generatia precedenta scheme integrate a ajuns la plafonul de productivitate și postați cantitate mare Tranzistorii din aceeași zonă nu au permis tehnologia utilizată în acel moment. Dezvoltatorii nu au mai rămas nimic, cu excepția reciclării unei arhitecturi existente sau, mai degrabă, adăugați-o. Astfel, procesoarele I486 au dobândit mai întâi astfel de componente, cum ar fi memoria cache, transportorul, coeficientul de coprocesor și multiplicare (multiplicator). Datorită acestora, noua generație de CPU a devenit cea mai rapidă dintre predecesorii lor. Dar mai întâi lucrurile mai întâi.

"Ce este memoria cache?" - Cititorii noștri cunosc perfect răspunsul la această întrebare. Acesta este situat "între" între procesor și RAM și stochează copii ale celor mai frecvent utilizate date din memoria principală. Timpul de acces la acesta este mult mai mic decât memoria principală. Prin urmare, atunci când datele necesare sunt conținute în memoria cache, timpul mediu de acces al memoriei este semnificativ redus. Procesorul I486 a primit o memorie cache de 8 kbyte. Primii 486 de procesatori au lucrat cu memoria cache pe principiul scrisului (scrieți prin), adică datele au fost înregistrate întotdeauna în memoria principală, chiar dacă au fost deja prezenți în memoria cache. Apoi "pietrele" au învățat să lucreze cu cache-ul utilizând funcția de înregistrare (scrieți înapoi). Când utilizați acest principiu (în prezența copiilor în memoria cache), acesta a fost înregistrat numai în memoria cache, înregistrând berbec Nu a fost făcut. Procesoarele i486 au lucrat, de asemenea, cu așa-numita cache externă, care a fost localizată pe placa de bază. Volumul său la acel moment a fost de la 256 KB la 512 KB.

Unul dintre procesoarele familiale i486

Prezența cache-ului de nivel 1 a complicat cipul în sine. Procesorul I486 conținea aproape 1,2 milioane de tranzistori. Aproape jumătate dintre ei erau în memoria cache. Complexitatea cipului a provocat consumul de energie ridicat și disiparea căldurii. Deci, în sistemele utilizate de I486, răcirea activă a fost utilizată pentru prima dată. În plus, complexitatea procesorului a fost cauza unei creșteri a căsătoriei în producție. În consecință, datorită acestui fapt, costul dispozitivului a crescut.

De asemenea, în procesoarele I486 au apărut transportoarele computaționale, a cărei esență este de a separa prelucrarea instrucțiunilor de calculator asupra secvenței etapelor independente, menținând rezultatele la sfârșitul fiecărei etape. Ceva similar a fost implementat în Zilog Z8000. Transportorul I486 a constat din cinci pași: eșantionarea, decodarea, decodarea adreselor de operand, executarea unei comenzi, înregistrând rezultatul instrucțiunii. Apariția transportorilor nu numai că a crescut viteza, dar, de asemenea, într-o oarecare măsură simplificată arhitectura procesorului. De asemenea, merită remarcat faptul că apariția transportorilor a afectat în mod favorabil potențialul de accelerare al procesorului.

În ceea ce privește coprocesorul (FPU, unitatea plutitor-punct, un modul de operare cu semicolon plutitor), a fost un modul care ajută la efectuarea operațiilor matematice pe numere reale. În i486, a fost construită în cipul în sine. Cu toate acestea, nu toate cristalele de generația a patra au avut un FPU integrat.

Factorii de multiplicare nu au apărut în primele procesoare I486. Modelele 486SX și 486DX gestionate fără ea și au lucrat la frecvență anvelopa sistemului. Suportul multiplicatorului a apărut numai în cristalul de 486dx2. La frecvența anvelopei de sistem de 33 MHz, frecvența ceasului procesorului în sine a fost de 66 MHz. Adică, factorul era egal cu doi. În 486Dx4, factorul de multiplicare a crescut la trei. Împreună cu introducerea multiplicatorilor, a apărut overclocking.

Procesor I486DX.

Ca și în cazul celei de-a treia generații, inițial Intel a adus pe piață doar două modele: 486SX și 486DX. După cum am spus, singura diferență între aceste procesoare a fost lipsa unui FPU încorporat. Restul cristalelor au fost complet identice. Apropo, datorită procentului mare de căsătorie în producție, unele modele 486SX au fost de 486Dx cu un coprocesor defect. Astfel, Intel a încercat să reducă costurile de producție. Chips-urile au fost produse în procesul tehnic de 1 μm, dar un pic mai târziu și o tehnologie de 0,8 μm. Frecvența ceasului ambelor modele a variat de la 25 la 50 MHz. Consumul maxim de energie a atins un semn de 5 W.

Procesor Intel I486SX

În ciuda faptului că Intel a apărat din ce în ce mai mult dezvoltarea prin brevete, au apărut o mulțime de clone I486 pe piață. Producția de copii a fost angajată în AMD, Cyrix, IBM, Instrumente Texas și altele.

Baza liniei clone AMD AM486 a fost modelul AM486SX și AM486DX. Procesoarele au fost produse la un procedeu tehnic de 0,7 μm mai subtil și apoi în conformitate cu standardele tehnologice de 0,5 μm și 0,35 μm. AM486SX și AM486DX au fost analogi compleți Intel cristale. Procesoarele care nu au folosit multiplicatorii aveau frecvențe de la 25 la 40 MHz și "pietre" cu factorul de multiplicare lucrat la frecvența ceasului de la 66 la 100 MHz.

În 1995. anul AMD. a introdus cel mai rapid procesor compatibil I486 numit AM5x86. Cristalul a fost produs în procesul tehnic de 350 nm și a avut 1,6 milioane de tranzistori. Volumul memoriei cache cu 1 nivel a fost crescut la 16 KB, iar coeficientul de multiplicare a fost egal cu 4. Procesorul a lucrat cu o anvelopă cu o frecvență de 33 MHz, adică, frecvența ceasului de cristal a fost de 133 MHz . Prin performanța AM5x86 a fost comparabilă cu procesorul Pentium. Cu o frecvență de 75 MHz. AM5x86 a fost o decizie de top AMD înainte de eliberarea de noi procesoare de generație K5.

AMD Concor-Clo

Clonele I486, fabricate de alte companii, nu au fost diferențe speciale. Ei au fost repetați arhitectural originalul și, în mod natural, au avut aceeași performanță.

Motorola 68020, 68030, 68040

În 1984, cu câteva luni înainte de apariția I386, Motorola a lansat primul chip complet de 32 de biți 68020. Procesorul a fost produs în 2 microni ai procesului și a constat din 190.000 de tranzistori. Frecvența ceasului a variat de la 12 la 33 MHz. În comparație cu predecesorul 68010 procesor nou Au primit multe îmbunătățiri. În primul rând, trebuie remarcat faptul că "a douăzecea" a lucrat cu anvelope și adrese de date externe de 32 biți integrale și, de asemenea, au acceptat noi instrucțiuni și moduri de abordare. În același timp, timpul de execuție al unor instrucțiuni a fost redus. De asemenea, 68020 a devenit primul procesor din linia Motorola 68K cu cache-ul încorporat în primul nivel. Adevărat, volumul său era de numai 256 de octeți. Din păcate, 68020 nu au avut o FPU încorporată, deși interfața cristalului a oferit suport pentru până la 8 coprocesoare. În ceea ce privește productivitatea, la o frecvență de 33 MHz, rezultatul a fost de 5,36 milioane de instrucțiuni pe secundă.

Computerele Apple sunt reținute de zona principală a aplicației procesorului: Macintosh II și Macintosh LC. În plus, Motorola 68020, de asemenea, "prescris" în Sun 3 sisteme, Hewlett-Packard 8711, Sinclair QL și Alpha Microsystems AM-2000.

Computer Macintosh LC.

În același timp, Motorola a introdus o variantă de procesor "tăiat" numită 68EC020. Deci, cristalul posedă o magistrală de adrese pe 24 de biți și, prin urmare, ar putea adresa doar până la 16 MB de memorie. Kodak și Apple au folosit-o în imprimantele lor și commodore - în computerele Amiga 1200 și consolele de jocuri CD32.

În 1987, următorul procesor al Motorola - 68030 a apărut în vânzare. A fost complet 32 \u200b\u200bde biți. Autobuzul de date din 68030 a devenit dinamic, poate funcționa în moduri de 8, 16 și 32 de biți. Modul sincron de funcționare a magistrale de date și a apărut autobuzul de adrese, care a crescut rata de transfer a datelor. Performanța procesorului a crescut și datorită celor 256 octeți din cache-ul de prim nivel, reducerea timpului de acces la instrucțiunile și adăugarea unității de gestionare a memoriei. Ca și în cazul modelului 68020, "a treizecea" nu avea un coprocesor încorporat. Cu privire la caracteristici tehnice, au coincis în mare parte cu cei de la predecesorul. Frecvența ceasului procesorului a variat de la 16 MHz la 50 MHz. În cel de-al doilea caz, performanța "piatră" a fost de aproximativ 18 milioane de instrucțiuni pe secundă.

Motorola 68030 Procesor

68030 a fost utilizat la fel apple computere Macintosh II și Commodore Amiga, precum și în cubul următor, Sun 3/80, ATARI TT și ATARI Falcon Systems. O versiune tăiată a procesorului numită 68EC030 a fost eliberată.

Procesorul Motorola 68040, care a devenit disponibil în 1990, a adus multe alte schimbări arhitecturale decât predecesorii săi. Deci, pentru prima dată a apărut un coprocesor încorporat. Suport conservat social pentru unitatea de gestionare a memoriei, care a apărut în generația anterioară de "pietre". Cantitatea de memorie cache a instrucțiunilor și a memoriei cache a fost mărită la 4 kbytes fiecare. Principiul de funcționare a procesorului sa bazat pe transportatoarele computaționale, care au constat din șase etape.

Odată cu apariția coprocesorului încorporat și a volumului tot mai mare al cache-ului cipului complicat semnificativ. La aceeași frecvență, capacitatea modelului de 68040 a depășit viteza CPU-ului generațiilor anterioare de mai mult de patru ori. În același timp, cristalul a fost mult granulat, iar dezvoltatorii nu au putut rezolva această problemă. De aici, frecvența ceasului procesorului nu a depășit niciodată 40 MHz, deși Motorola însăși a avut planuri de lansare a versiunii de 50 megahertz.

3.1. Procesoare 386/387.

Procesorul Intel386, eliberat în 1985, a fost primul pro-Zesor de 32 de biți. A avut sedimente pe 32 de biți ale adresei și datelor cu posibilitatea gestionării dinamice a adreselor transportorului și a titlului (16/32) din magistrala de date. Mai târziu, E 1988, Intel a fost emis o opțiune Procesor Intel386 ™ SX dintr-un autobuz de date pe 16 biți și o magistrală de adrese pe 24 de biți, iar opțiunea full-cunoscută a fost primită de numele oficial Intel386 ™ DX. Ca și în cazul 8088, sa făcut pentru a reduce întreținerea calculatorului colectat pe baza acestui procesor. Această reducere, desigur, sa dovedit și reducând performanța calculatorului cu privire la timpul de înmormântare în comparație cu utilizarea DX pe aceeași frecvență a ceasului. Procesoarele Intel386 ™ SX și Intel386 ™ DX diferă numai de datele și adresele externe, modelele lor software sunt identice. În 1990, un procesor Intel386 ™ SL a apărut cu instrumente de gestionare a energiei, dezvoltate special pentru computerele laptopului. Inclus cu 386SL lansat BIS 82360SL, care conține un set de periferice PC, un controler de semnale de autobuz ISA, controler memorie dinamică și un controler extern cache cu o măsură de 16-64 kb cu o arhitectură directă de afișare a arhitecturii asociative tipice de 2 sau 4 canale.

În viitor, descrierea pentru Brevity Aceste procesoare va fi notată ca fiind cea de-a 386-a, adăugând sufixe SX, DX sau SL, dacă este necesar, pentru a accentua diferențele.

Coada interioară a procesorului 386 comenzi are o dimensiune de 16 octeți. Numărul ceasului necesar pentru a efectua instrucțiuni este aproximativ același ca în 80286. Posibilitatea utilizării compatibile a coprocesiunii matematice-RA387, compatibilă cu 8087 și 80287. Este posibilă utilizarea coprocesorului 80287 și performanța sa de mai jos.

Odată cu apariția procesorului 386 în PC, a devenit posibilă utilizarea mai eficientă a memoriei, iar modul protejat a fost utilizat pe scară largă. Unele dintre primele probleme ale primelor probleme nu au oferit performanțe complete în modul pe 32 de biți, ceea ce ar trebui să indice marcajul "Operații de 16 biți". Încercarea de a instala pe un computer cu un astfel de sistem de operare de 32 de ani este sortit la eșec (când instalați Windows 95, va exista un mesaj de eroare "B1"). Cu toate acestea, majoritatea covârșitoare a procesoarelor 386 îndeplinește respectarea specificațiilor procesoarelor pe 32 de biți de mai sus.

3.2. Interfața procesorului 386DX și 386SX

Procesoare 386DX. produse în clădiri PGA și PQFP (figura 5 și 6 și tabelul. 6 ). Interfața lor diferă de la 8086 prin utilizarea anvelopelor separate ale adresei și datelor, adresarea transportorului, precum și compoziția și scopul semnalelor de control. În comparație cu interfața 80286, a fost posibilă controlul dinamic al barei de date și transportul adresei, compoziția semnalelor de control sa schimbat, scopul căruia a devenit mai distinctă.

Smochin. cinci. Localizarea concluziilor procesorului 386DX în carcasa PGA.

Procesoare 386SX. produse într-un caz de 100 de pini PQFP (figura 6) . Interfața lor aproape coincide cu Dx, Diferențele se referă la bitul de adresă și anvelope de date (vezi tabelul.6 și 7).

O altă descriere se referă direct la procesorul 386DX, iar la final sunt date diferențele în procesorul de 386SX.

Smochin. 6. Locul de amplasare a procesorului Concluzii 386DX și 386SX în cazul PQFP.

Tabelul 6. . Localizarea concluziilor procesoarelor 386

Semnal

386DX-PQFP.

386DX-PGA.

Semnal

386DX-PQFP.

386DX-PGA.

A01.

A02.

AO.

A04.

A05.

A06.

RECLAME #

E14.

A07.

Veo #

E12.

AO.

V1 #

C13.

A09.

Ve2 #

B13.

A10.

V. #

A13.

Out.

A12.

BLE #

A13.

BS16 #

C14.

A14.

Ocupat #

A15.

CLK2.

A16.

DC #

A17.

Erori.

A18.

FLT #

A19.

Hlda.

M14.

A20.

Hold.

A21.

Intr.

A22.

Lacăt #

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.

Gata #

H13.

Resetare.

H14.

W / r #

LA ORA 10

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.

Tabelul 7. . Scopul semnalelor procesorului 386

Semnal

Scop

CLK2.

Ceas - semnal extern. Sincronizarea procesorului

Date - Semnale de date de date

Abordare - Semnale de autobuz de valoare

Ve # *

Byte Enable - Semnale care indică bytetele de autobuz de date utilizate în acest ciclu de autobuz

BS16 # #

Dimensiunea autobuzului. 16 - Semnal pentru care dispozitive externe Poate raporta bitul autobuzului de date egal cu 16 biți

Ble #, out # *

Byte Low Activare, Byte High Enable - Analogii de veto # și ve1#

W / r #

Scrie citeste. - semnal care definește tipul ciclului de magistrală (înregistrare / citire)

M / io #

Memorie / i0 # Selectați - Nivel ridicat indică accesul la memorie (sau opri), scăzut - pe accesarea porturilor I / O sau a confirmării întreruperii

DC #

Date / Control # - Semnalul care definește tipul ciclului de magistrală (nivel înalt la transmiterea datelor de memorie sau I / O, scăzut - când selectați codul, în ciclul de confirmare a întreruperii sau când este oprit)

RECLAME #

Starea adresei - Semnalul de identificare al ciclului de adrese, în timpul căruia semnalele sunt valide W / r #, d / c #, M / y #, ve și a

Adresa următoare - Solicitați următoarea adresă pentru adresarea transportorului

Gata #

Autobuz gata - Semnalul de terminare a ciclului de anvelope. Ciclul anvelopei se extinde la un timp nelimitat până când apare semnalul de pregătire (nivel scăzut)

Lacăt #

BUS Block - Semnalul de monopolizare cu autobuzul este produs în timpul perioadei de execuție a instrucțiunii Prefix Lacăt și automat la executarea instrucțiunilor Xchg. Cu memorie, confirmarea întreruperii și accesul la mesele desktop

Intr.

Cererea de întrerupere - Solicitați semnalul de semnalizare (înălțime) deghizat

Semnal

Scop

Întrerupător non-mascabil - Semnal, nivelul ridicat al căruia provoacă un NMI de întrerupere fără promisiune

Resetare.

Semnalul de resetare a semnalului (ridicat)

Țineți Hlda.

Solicitarea de autobuze și dețineți recunoașterea - Cerere de gestionare a autobuzului local de la un alt operator și confirmarea furnizării

Pereq.

Cerere de operand de extensie procesor - Cerere de transfer de operand de către coprocesor

Busy # erori.

Extensia procesorului ocupat și eroare - semnale ale stării coprocesorului. Activitatea semnalului Ocupat # oprește procesorul și semnalul Eroare Provoacă excepții în executarea instrucțiunilor Aștepta. și câteva instrucțiuni Evadare.

FLT #

Pluti - Semnalul forțat să transfere toate ieșirile la un rotor extrem de rotor pentru a asigura posibilitatea conectării echipamentelor de testare la placă fără a scoate procesorul. Există numai în procesoare cu incinte PQFP.



Ți-a plăcut articolul? Împărtășește-l