Witajcie, miłośnicy technologii! Dziś zabierzemy Was w podróż przez historię rozwoju procesorów – od legendarnego 8086, aż po współczesne układy z olbrzymią moc obliczeniową. Zanurzymy się w świat technologicznych innowacji i odkryjemy, jak krok po kroku ewoluowały procesory, które dziś stanowią serce każdego komputera.
Procesory komputerowe stanowią niezwykle ważny element każdego urządzenia elektronicznego. Ich historia sięga lat 70. XX wieku, kiedy to firma Intel wprowadziła na rynek legendarny model 8086. Przez kolejne dziesięciolecia obserwowaliśmy dynamiczny rozwój tych układów.
Wraz z rozwojem technologii procesory stawały się coraz bardziej wydajne i energooszczędne. Dzięki zastosowaniu nowych materiałów i technik produkcji.
W tabeli poniżej prezentujemy krótki przegląd ewolucji procesorów komputerowych od modelu 8086 do intel pentium.
Procesor intel 8008
źródło: https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_8008
Jednym z kluczowych momentów w historii rozwoju procesorów był niewątpliwie rok 1978, kiedy to firma Intel zaprezentowała swój przełomowy układ 8086. Był to początek rewolucji, która miała ogromny wpływ na rozwój technologii komputerowej na przestrzeni lat.
Procesor 8086 był pierwszym z serii x86, która stała się podstawą dla większości systemów komputerowych aż do dzisiaj. Zainicjował on erę 16-bitowych procesorów, które oferowały znacznie większą wydajność i możliwości obliczeniowe niż ich poprzednicy.
Dzięki procesorowi 8086 komputery stały się bardziej uniwersalne i potężne, co przyczyniło się do rozwoju wielu nowych technologii i aplikacji. Wraz z kolejnymi generacjami procesorów x86, takimi jak 80286, 80386 czy 80486, tempo rozwoju komputerów przyspieszało, a ich możliwości rosły w szybkim tempie.
Obecnie, w erze współczesnych układów, patrząc wstecz na początki rewolucji związanej z procesorem 8086, trudno nie docenić wpływu, jaki miała ta technologia na świat informatyki. Rozwój procesorów od 8086 do obecnych układów jest fascynującą podróżą przez historię komputerów.
Podstawowe parametry mikroprocesora 8086 to:
-Architektura CISC
-Przestrzeń adresowa pamięci – 1 MB
-16-bitowa magistrala danych
-20-bitowa magistrala adresowa
-Częstotliwość do 10 MHz
-91 typów rozkazów
-64 kB przestrzeni adresowej dla urządzeń I/O
Historia rozwoju procesorów jest barwna i pełna niezwykłych innowacji. Od czasów legendarnego 8086, który zapoczątkował erę mikroprocesorów, do nowoczesnych układów opartych na architekturze RISC – wiele zmian zaszło w świecie technologii.
Początkowo procesory były oparte na architekturze CISC, charakteryzującej się skomplikowanym zestawem instrukcji. Jednak wraz z rozwojem technologii, inżynierowie zaczęli szukać bardziej efektywnych rozwiązań. Właśnie wtedy narodziła się idea architektury RISC, czyli Reduced Instruction Set Computing.
Technologia RISC zrewolucjonizowała świat procesorów poprzez uproszczenie zestawu instrukcji, co wpłynęło pozytywnie na wydajność układów. Procesory oparte na architekturze RISC cechują się szybszymi operacjami oraz lepszą skalowalnością.
seria opartych na architekturze x86 32- i 64-bitowych mikroprocesorów firmy Intel produkowanych od 1993.
Pentium miał się oryginalnie nazywać 80586 lub i586, jednak ponieważ Intel nie mógł zarejestrować samych cyfr jako znaku towarowego, wybrano nazwę „Pentium”. Niemniej w pierwszych programach powstałych w tym czasie i w ich dokumentacji używano często nazwy „i586”. Nazwa wzięła się z greckiej cyfry „pięć” (πέντε ‘pente’), gdyż była to piąta generacja procesorów, i końcówki łacińskiej -ium.
Architektura superskalarna – Pentium został pierwszym procesorem CISC, w którym użyto typowego dla konkurencyjnej architektury RISC rozwiązania zwanego „potokami” (ang. pipelines). Jeden potok „U” potrafiący wykonać każdą instrukcję, a drugi – „V” potrafiący wykonywać jedynie najprostsze, najczęściej używane komendy, co pozwalało Pentium na wykonywanie więcej niż jednej instrukcji w czasie pojedynczego cyklu. Pierwsze połączenie architektury x86 i RISC sygnalizowało, że jest możliwe połączenie tych dwóch rozwiązań tworząc procesory „hybrydowe”. De facto Pentium był logicznie dwoma i486 korzystającymi ze wspólnego zestawu rejestrów i magistrali, wykonującymi pojedynczy program. Czasy wykonania większości operacji były podobne z i486 (większość instrukcji w 1 takt), jednak procesor był w stanie wykonywać efektywnie 2 instrukcje równocześnie, o ile nie były one złożone i od siebie zależne. W praktyce działo się tak przez 20–30% czasu przy niezoptymalizowanym kodzie.
- 64-bitowa szyna danych. Wszystkie główne rejestry pozostały 32-bitowe, ale podwojono ilość informacji pobieranej z RAM-u.
- Zestaw instrukcji MMX (dodane w późniejszych modelach) – prosty zestaw instrukcji SIMD pomocny w obsłudze aplikacji multimedialnych.
Rodzina procesorów Pentium 1Rozdzielenie cache na cache instrukcji i danych i podwojenie jego wielkości (2×8 kB i 2×16 kB w wersji MMX).
Bufory zapisu zwiększające prędkość współpracy z cache i magistralą (dodatkowo podwojone w wersji MMX).
Dodatkowe 4 linie adresowe (praktycznie nieużywane); dopiero w Pentium Pro pojawiły się skuteczne mechanizmy adresowania z ich użyciem.
Jednostka branch prediction do przewidywania skoków (80% skuteczność, z powodu błędu; w Pentium MMX zmieniona na jednostkę z Pentium Pro z 90% skutecznością).
Wyższa częstotliwość taktowania szyny (początkowo 60 i 66 MHz).
Przeprojektowany koprocesor (5-6 razy wydajniejszy niż w i486).
Przy włączonym stronicowaniu (zob. Page Size Extension, PSE-36 i Physical Address Extension) dostępne były, obok 4 kB, także strony o rozmiarze 4 MB.
Wsparcie dla maszyn wieloprocesorowych:
umożliwienie tworzenie maszyn dwuprocesorowych,
APIC dla maszyn z większą liczbą procesorów.
Nowa architektura Pentium oferowała mniej więcej dwukrotnie większą moc obliczeniową w porównaniu z intelowskimi 486. Najszybsze modele 486 produkowane później miały prawie taką samą wydajność jak Pentium pierwszej generacji, a niektóre zaawansowane klony 486 produkowane przez AMD równały się wydajnością z Pentium 75.