МПС
История развития
микропроцессоров (Тема) Для примера рассмотрим историю развития микропроцессора
семейства 86. 1971 г. –
начало истории микропроцессоров, когда фирма Intel выпустила первый процессор 4004: разрядность 4 бита, 640
байт памяти, тактовая частота 108 кГц, производительность (быстродействие) 0,06
миллионов операций в секунду. 1972 г. –
процессор Intel 8008,
который может адресовать 16 Кбайт памяти. 1974 г. – Intel 8008, тактовая частота
2 МГц, 64 Кбайт адресуемой памяти, 6000 транзисторов на кристалле, источник
питания +5; +12В (К580). 1976 г. – Intel 8085 (1821 ВМ 85),
тактовая частота 5 МГц, 6500 транзисторов на кристалле, источник питания один
+5В. 1978 г. –
первый 16-ти разрядный процессор Intel 8086 (аналог К1810), тактовая частота 5 МГц, производительность
0,03 миллиона операций в секунду, 29000 транзисторов на кристалле, 1 Мбайт
адресуемой памяти. 1979 г. –
процессор Intel 8088. При появлении новых серий сохраняется программная совместимость
старых и новых версий. 1979 г. –
процессоры Intel
80186/80188, встроенный контроллер прямого доступа к памяти, трехканальный таймер
и генератор тактовых сигналов. 1982 г. – Intel 80286 с новой
архитектурой, тактовая частота 12,5 МГц, 134000 транзисторов на кристалле, 116
Мбайт памяти. 1985 г. –
третье поколение Intel,
родился новый класс 32 разрядных процессоров. Был открыт моделью Intel 80386DX, 32 бита разрядность шины адреса и
данных, 4 Гбайт - адресуемая память. 1988 г. – Intel 80386TMSX, 16 бит шина данных, 24 бит шина
адреса. 1989 г. –
четвертое поколение Intel
486 DX, 1,2 миллиона
транзисторов на кристалле, математический сопроцессор с объемом памяти 8 Кбайт.
Выполнен по CISC архитектуре (расширенная система команд). Появилось RISC ядро, т.е. часть команд
сократилась и выполняется другими командами. Режим энергосбережения. 1993 г. –
первые процессоры Pentium
(i
586 – пятое поколение), 32 разрядный процессор, 64 разрядная шина данных,
тактовая частота 60-66 МГц, 3,1 миллионов транзисторов на кристалле, от модели
486 отличается способностью за один такт выпустить с конвейера 2 инструкции (2
команды). 1994 г. – Pentium 75, 90, 100 (тактовая
частота в МГц), внутреннее умножение частоты. 1995 г. - Pentium 120, 130. 1996 г. – Pentium 160, 200. Одновременно развивается процессор Pentium Pro. В нем есть возможность
параллельного выполнения команд, появляется вторичный CASH. CASH объёмом 256
Кбайт, 1024 Кбайт - вторичный CASH. 5,5 миллионов транзисторов для основного
ядра и 15,5 миллионов для вторичного CASH. Первый Pentium Pro с тактовой частотой 150
МГц появляется в начале 1995 года. В конце 1995 года появились микропроцессоры
с частотой 166, 200 МГц и CASH на уровне 512 Кбайт. 1997 г. – Pentium MMX (мультимедийное
расширение). Эта технология предполагает параллельную обработку группы операндов
одной команды и ускоряет выполнение мультимедийных приложений. Тактовая частота
166, 200 и 233 МГц. 1997 г. – Pentium II, соединяется с
архитектурой Pentium Pro.
Слегка урезанный вариант Pentium Pro
с высокой внутренней частотой и в это ядро ввели поддержку MMX. Кристаллы вторичного
CASH и внутренней памяти размещаются на отдельной плате. Тактовая частота до
300 МГц. Архитектура двойной независимой шины. Одна
шина - системная для общения основного ядра с памятью, другая для обмена вторичными CASH. Внутренняя тактовая частота 233, 266, 300
МГц. Внешняя – 66 МГц, 32 бита. 1999 г. - Pentium III, технология MMX, 70 новых команд, CASH
первого уровня 32 Кбайт, второго уровня 512-2048 Кбайт, расширение адресного
пространства до 4 Гбайт, тактовая частота 1ГГц. Можно создавать двухпроцессорные
системы с объемом памяти 64 Гбайт.
Впервые реализуется функция серийного номера процессора для идентификации
компьютера/пользователя со стороны сети. Содержит 128 разрядные регистры XXM, которые позволяют
выполнять операции над четырьмя комплектами 32-х разрядных операндов с
плавающей запятой. Позволяет смешивать инструкции XXM с инструкциями над операндами с
плавающей точкой. 2000 г. - Pentium IV. Процессор является 32
разрядным. Позволяет одной инструкции выполнять операции над четырьмя
операндами. Выполняет скалярные операции. Частота до 1,5 ГГц, системная шина –
100-400 МГц, 28 миллионов транзисторов на кристалле, вторичных CASH на
кристалле 256 Кбайт, первичных 8 Кбайт, разрядность шины 256 бит. |
||