مروري بر ريزپردازنده هاي 80×86 اينتل

 

 

ريز پردازنده هاي اينتل 8086 تا پنتيوم

اينتل تا اواخر دهه 1970 طراحان تراشه IC را با تكنولوژي MOS‌ رهبري كرد. اين شركت در واقع به عنوان توليد كننده تراشه حافظه شناخته مي شد. با اين وجود در سال 1970 هنگامي كه IBM براي استفاده از ريزپردازنده در اولين IBM PC روي آورد، همه چيز عوض شد. اينتل در 1978 ريزپردازنده 16 بيتي به نام 8086 را معرفي كرد. اين پردازنده از نظر دروني و بيروني 16 بيتي بود. در سال 1979 اينتل 8088 را معرفي كرد و بدين ترتيب امكان استفاده از تراشه هاي جاني 8 بيت را كه با 8085 بكار مي رفتند فراهم ساخت تا هزينه بورد نيز كاهش يابد. 8088 از نظر داخلي شبيه 8086 است ولي گذرگاه داده بيروني آن 8 بيت مي باشد. 88/8086 داراي 20 پايه آدرس است و بنابر اين تا 1MB حافظه را آدرس دهي مي كند. در ساخت آن 29000 ترانزيستور NMOS بكار رفته و در بسته 40 پايه جاسازي شده است.MGH

 

ريزپردازنده 80286

در اوايل دهه 1980، اينتل منبع توليد دو قطعه مهم كامپيوتر هاي شخصي PC ، يعني CPU و تراشه حافظه بود. اينتل در ساخت تراشه حافظه RAM پويا (DRAM)‌نيز پيشگام بود. موفقيت IBM PC مبتني بر 8088، اينتل را تشويق كرد تا روي نسل هاي قويتري از ريزپردازنده ها كار كند. بنابراين در سال 1982،شركت اينتل 80286 را معرفي كرد. در اين پردازنده 130000 ترانزيستور NMOS با 24 پايه آدرس و 16 پايه داده بكار رفت. بعلاوه راي اولين با بسته بندي آن را DIP (بسته بندي دو رديفه) به LCC (حامل تراشه بدون سيم) تغيير يافت. 80286 توانايي اجراي كليه دستورات 86/8088 بعلاوه دستورات جديد را دارا بودMGH.

IBM PC AT

گزارش شده بود كه IBM‌قصد ندارد بيش از 100000 عدد PC  توليد كند. ولي با توجه به پيشرفت چشم گير تصميم به ادامه توليد گرفته شد. براي حفظ تداوم، IBM از 80286 براي طراحي IBM PC AT استفاده كرد و آن را در سال 1984 معرفي نمود. تا اين زمان كمپاني هاي متعددي وارد بازار توليد IBM PC شده بودند كه موفق ترين آنها شركت Compaq بود. IBM PC AT 80286‌ حتي موفق تر از PC اوليه گرديد. تا اواسط دهه 1980، افت قيمت حافظه DRAM موجب زيان هنگفت اينتل گرديد، در نتيجه اينتل كلا هر گونه فعاليت روي DRAM را متوقف كرد. هر چند اينتل پيشرو و توليد DRAM بود ولي به دليل فوق ملا بازار را از دست داد. با يك نظر به گذشته شايد اين واقعه يك خوش شانسي بود زيرا موجب شد تا اينتل از توليد DRAN به طراحي ريزپردازنده روي آورد.MGH

80386

بالاخره پيشرفت در تكنولوژي IC طراحي يك ريزپردازنده قدرتمند را ممكن ساخت. در 1985، اينتل 80386 را معرفي كرد. 80376 داراي ثبات هاي 32 بيت و گذرگاه آدرس 32 بيت است و بناراين مي توانست تا 4GB حافظه را آدرس دهي كند. در ساخت آن 275000 ترانزيستور CMOS بكار رفته و در يك بسته 132 پايه PGA جاي داده شده بود. دو نوع مورد توجه از 80386 وجود دارد: 80386DX و 80386SX. اين دو پردازندههر دو داراي سازمان دروني 32 بيتي مي باشد ولي 80386DX داراي گذرگاه داده بيرئني 16 بتي و گذرگاه آدرس 24 بيت است و به اين معني كه 80386SX يك كامپيوتر از نوع AT بدون هزينه اضافهبورد بزرگتر ولي قادر به اجراي نرم افزار 32 بيت نوشته شده براي 80386 مي باشد. اينتل به ساير سازندگان مجوز توليد 8088 و 80286 را صادر كرد؛ ولي خود تنها توليد كننده 80386 باقي ماند. اين وضعيت در اوايل دهه 1990 كه در شركت هاي AMD و Cyrix شروع به توليد 80386 نمودند تغيير يافت. اگر چه IBM نيز توليد 80386 را دريافت كرد ولي توليدات آن فقط مختص مصرف داخلي بود و هرگز به ديگر سازندگان عرضه نشد.MGH

80486

80486 اولين ريز پردازنده حاوي 1 ميليون ترانزيستور بود. در واقع اين پردازنده از 1.2 ميليون ترانزيستور CMOS در يك بسته 168 پايه PGA ساخته شده بود. همانند 386، اين پردازنده 32 بيتي توانايي آدرس دهي 4GB حافظه را داشت. اينتل پردازنده كمكي 80387 را علاوه بر 8KB حافظه نهان در يك تراشه جاي داد (حافظه نهان نوعي RAM سريع مي باشد) به منظور قابليت ارائه بيشتر، نوع ساده تر 80486 به نام 80486SX به بازار روانه شد. 80486SX دقيقا همان 80486 است با اين تفاوت كه فاقد پردازنده كمكي براي محاسبات رياضي مي باشد. يك پردازنده كمكي محاسباتي براي 80486SX در تراشه جداگانه به نام 80487SX معرفي شد.MGH

پنتيوم و پنتيوم پرو اينتل

در سال 1992، اينتل جديد ترين ريز پردازنده سري X86، يعني پنتيوم را اعلام كرد. به اين توليد به جاي نام 80586، نام پنتيوم داده شد زيرا شمارها قابل ثبت شدن نبوند، ولي نامي مثل پنتيوم مي توانست ثبت شود. با استفاده ار تكنولوژي ساخت برتر از ميكرون، طراحان اينتل توانستند بيش لز 3 ميليون ترانزيستور را در تراشه پنتيوم بكار برند. هنگام ارائه آن، پنتيئم داراي سرعت هاي 60 و60 مگاهرتزي بود، ولي امكانات طرح هاي جديد سرعت هاي پردازشي دو برابر 60و 66 مگاهرتزي وحدود 300 برابر 8088 اوليه را ميسر ساخت. پردازنده پنتيوم كاملا با پردازنده هاي قبليX86 سازگار است ولي امكانات جديدي همچون 8KB حافظه نهان براي كد و داده، گذرگاه 64 بيت و پردازشگر مميز شناوراصلاح شده اي نيز دارا است. بسته بندي پنتيئم در تراشه PGA داراي 273 پايه است. تكنولوژي آن BICMOS مي باشد كه سرعت ترانزيستور هاي دو قطبي را با كارايي تكنولوژي CMOS مي آميزد. گرچه اين پردازنده داراي گذرگاه داده 64 بيت است، ثبات هاي آن 32 بيت و گذرگاه 32 بيت آن هم قادر به آدرس دهي 4GB حاظه است. در سال 1995 اينتل پنتيوم پرو را معرفي كرد كه ششمين توليد خانواده X86 .اين پردازنده نوع پيشرفته پنتيوم است كه از 5.5 ميليون ترانزيستور استفاده كرده است.جدول زير سير تكامل ريز پردازنده هاي اينتل را از 8086 تا پنتيوم نشان مي دهد.MGH