процессоры 86-486


Подавляющее большинство современных компьютеров создано на базе процессоров фирм Intel и AMD, и до сих пор эти процессоры полностью аппаратно совместимы с процессором 8086, и могут выполнять программы, написанные для него, хотя первый 8086 процессор был выпущен в 1978 году, 30 лет назад!!! Так вот, эра x86-процессоров началась в 1978-м году, когда фирма Intel выпустила процессор 8086, который положил начало семейству x86-процессоров. Вот он в моей коллекции:

Процессор содержал около 29000 транзисторов, мог адресовать 1 мегабайт памяти, имел 16-ти разрядные регистры и шину данных, и 20-ти разрядную адресную шину. Данному экземпляру ровно 30 лет! А он и до сих пор работает! Данный процессор позднее использовался в компьютере IBM XT. Работал на частотах от 4,77 до 10 мегагерц (далее МГц). Процессор и архитектура в общем были такие популярные, что его изготовляли даже в СССР, вот один из клонов процессора 8086 - процессор КР1810ВМ86:

Оба процессора внутри полностью идентичны, это подтверждено тем, что я вставлял советский процессор в американский компьютер - и всё работало! Так и наоборот, процессор фирмы Intel был установлен в компьютер ЕС-1841 - и он работал! Программно всё совместимо и физические контакты совпадают.
Через год после выпуска процессора 8086, фирмой Intel был создан процессор 8088, он во всём был аналогичен процессору 8086, за исключением шины данных, которая была "обрезана" с 16-ти до 8-ми бит. Так процессор стал немного "слабее", но он также стал значительно дешевле, и поддерживал старые программы, написанные для популярной операционной системы CP/M (была самой распространённой ОС до MS-DOS). Именно на базе этого процессора был создан компьютер IBM PC, который совершил революцию в сфере персональных компьютеров. А вот и сам процессор, правда, данный экземпляр изготовлен фирмой AMD, но он полностью аналогичен процессору от фирмы Intel, как видим, снизу обозначено, что авторское право принадлежит Intel.



А это процессор от фирмы Siemens



Редкий для наших краёв процессор 8088 французской фирмы MHS



Аналогично процессору 8086, процессор 8088 клонировали в СССР. Вот два процессора, которые производились в Киеве на заводе "Квазар". Первый процессор - белая керамика, другой - пластик:



В 1982-м году были представлены процессоры 80186 и 80188, но они не стали популярными в компьютерной сфере, а использовались преимущественно в разных контроллерах. На следующем фото вы можете увидеть интересный вариант процессора 186 от фирмы Intel. Процессор сделан в так называемом "бесконтактном" корпусе, т.е. контакты, конечно, есть, но они залиты в керамическом корпусе процессора и не могут быть сломаны! Очень надёжно! Подобным способом фирма Intel сейчас изготовляет многоядерные процессоры под сокет 775.

Однако более популярными были процессоры в корпусе из пластика:

Следующим массовым процессором стал 80286, компьютеры на базе 286-го процессора в народе назывались "двойка", а 386-ые - "тройка" и 486-ые - "четвёрка", так что если встретите где-то такие названия, то не думайте, что речь идёт о 2,3 или 4 гигагерцах или количестве ядер. :) Но не будем забегать вперёд, а вернёмся к 286-му процессору. Процессор также был выпущен в 1982-м году, он содержал 134000 транзисторов, и, наконец, все внутренние/внешние шины и регистры стали 16-ти разрядными, начальная частота процессоров составляла 6 МГц, а самые быстрые из серии 286 имели по 25 МГц, но процессоров 286 на 10 МГц всё равно был быстрее процессора 8086 также на 10 МГц, хотя частота у них равная, но благодаря архитектуре исполнения 286-й был более быстрый. Вот фотографии процессора 4-х разных фирм (но внутри процессоры полностью совместимы, и отличаются только фирмой производителем и частотой, хотя, например, процессоры фирмы Harris были самые быстрые):


Тут мы видим процессор Intel частотой 12 МГц, процессор AMD частотой также 12 МГц, процессор Harris частотой 16 МГц и процессор фирмы Siemens частотой в 10 МГц (а не 1, как могло показаться :) ). Я думаю, вы уже поняли, что частота процессора обозначается цифрами, через дефис, после числа 286. А монополию и дальше держит фирма Intel, именно она первой разрабатывает процессор, а другие фирмы впоследствии покупают у неё патент на изготовление, как видим, на каждом процессоре обозначен владелец патента "Intel". Процессор 286 стал внутри намного сложней, чем 8086, ведь тут также впервые был реализован защищённый режим работы процессора! Рассказывать вам, что это такое, я не буду, но хочу сказать, что в защищённом режиме работы процессора работают операционные системы Windows, Linux, OS/2 и другие современные, известный MS-DOS работает в реальном режиме работы процессора, современные компьютеры также работают в нём при включении и в "БИОСе", а когда загружается ОС, она переключает процессор из реального в защищённый режим работы. Про всё, что происходит в данный момент (момент переключения) процессора я рассказывать не буду, а желающие могут поискать информацию в интернете или в книгах по ассемблеру :) .
Также хочется сказать про сопроцессоры, сейчас они интегрированы в процессор, а когда-то это были отдельные микросхемы, они помогали процессору вычислять сложные математические функции, которыми просто кишат современные игры, и которые используют программы просмотра видео и прослушивания MP3. Эти микросхемы были дорогие в изготовлении, и, естественно, дорого стоили в продаже, поэтому встречаются далеко не на всех старых компьютерах. Если процессоры заканчиваются числом 86, то сопроцессоры заканчиваются числом 87, например, 8087/80287/80387 . Далее на фото сопроцессоры 87 и 287:



Как видим, первый сопроцессор неизвестно на какую частоту, а второй - на 2 МГц, по виду и по количеству контактов они такие же, как сопроцессоры 287, но они не совместимы, т.е. в систему с 8086/8088 процессором нельзя ставить сопроцессор 287, и в систему с 286-м процессором нельзя ставить сопроцессор 87, потому что это приведёт к сгоранию самого сопроцессора, и, возможно, поломке материнской платы.
И хотя с данным сопроцессором музыку mp3 на 286-м компьютере не послушать, но эти сопроцессоры ускоряли работу компьютера во время работы в сложных инженерных программах или играх того времени.
Также у меня в коллекции есть 286-й процессор - подделка, так называемый "фейк", вот его фото:

Сразу бросается в глаза "корявость" всех надписей и отсутствие данных про частоту!!! Вы можете сравнить качество надписей с предыдущим фото 286-го процессора от AMD. Зачем это было сделано? Объясню, брался процессор на 12 МГц, надписи стирались, перерисовывались, и процессор продавался как на 16 МГц, сейчас это звучит смешно, каких-то 4 мегагерца частоты, но 20 лет назад это было много, поэтому на таком перерисовывании умные китайцы зарабатывали сколько-то баксов :) . Но вы можете сказать: хорошо, процессор был на 12 МГц, его продали как 16, человек вставил в компьютер, и видит в тестах, что частота не 16, а 12 МГц, и к чему здесь было стирать надписи? А к тому, что в те далёкие времена не так всё было просто, частота задавалась не в БИОСе (как сейчас), и не джамперами, как возможно кто-то помнит (джамперами можно было ставить какую угодно частоту в системах на базе процессора Пентиум 1 и 486, главное, чтобы процессор потянул такое ;) ), а частота тогда устанавливалась кварцами на материнской плате (кварц - это впаянный в материнскую плату электронный компонент). Частота процессора бралась от половины частоты кварца. Например, кварц был частотой в 24 МГц, тогда процессор выходил на 12 МГц, а сопроцессоры 287 приблизительно были на половину частоты процессора, т.е. в данном случае сопроцессор должен был быть на 6 МГц или выше, если он был выше по частоте, то он её понижал. Теперь вернёмся к нашей подделке, её родная частота 12 МГц, но если такой процессор вставить в материнку с кварцем на 32 МГц, то частота процессора повысится с 12 до 16 МГц (именно за такую частоту продавцы взяли деньги! :) ) И наш процессор заработает, куда ему деваться, но частота будет завышенная, поэтому сколько он так продержится неизвестно, ведь это не заводские характеристики, тем не менее, данный процессор проработал долго, и владельцы компьютера ничего не подозревали про более слабый процессор в их компьютере и содранные с них деньги за "воздух" :)
Итак, процессор стал сложнее, намного сложнее, и теперь скопировать его для инженеров СССР было трудно, есть слухи, будто бы его таки изготовляли, но себестоимость выходила настолько большая, что новый процессор не вписывался ни в какие рамки, поэтому его использовали только в военной технике, а в "обычные" компьютеры не ставили. Трудным было не то чтобы глянуть под микроскопом на кристалл, и посмотреть, как всё сделано, а трудно было создать такую технику, которая бы производила процессоры. :)
И в завершении хочется сказать ещё про защищённый режим, хотя он и был разработан, но использовать его было трудно и не выгодно, защищённый режим работы 286-го процессора могла использовать только новосозданная тогда операционная система OS/2, и то работало всё очень медленно, и полностью не совместимо с программами для процессора 8086. Поэтому почти везде процессор 286 работал под управлением MS-DOS в реальном режиме, а защищённый мало кто использовал. Фирма Intel исправила все недостатки и ввела много нового в следующем процессоре 80386 (386-й), который был представлен в 1985-м году, именно на этом процессоре сможет выполняться Windows 95.

Сопроцессор 387 уже не зависел от частоты процессора (не работал на половине от неё, а сам подстраивался под частоту процессора), данный экземпляр может работать на частоте от 16 до 33 МГц.

А сопроцессоры, такие как этот - на 40 МГц, были самыми мощными по частоте.

Внутренне процессор очень усовершенствовали, младшие модели, которые работали на одинаковой частоте с 286-ми процессорами, были в два раза быстрее них, теперь процессор стал полностью 32-х разрядным, мог работать с 4 ГИГАБАЙТАМИ оперативной памяти, и это в 1985-м году! Тогда такого количества памяти не имел никакой компьютер в мире, а процессор уже поддерживал её. Также в процессоре значительно усовершенствовали защищённый режим, сделав так, чтобы создавать программы для него было значительно легче, плюс добавили много новых микрокоманд, что значительно облегчило написание программ, как для реального, так и для защищённого режимов работы. В процессоре также добавился третий режим работы: "виртуальный 86-й", теперь старые программы для DOS могли выполняться вместе с программами для защищённого режима работы в своём отдельном виртуальном пространстве памяти. Ещё одно нововведение заключалось в том, что теперь появилась серия мобильных процессоров, это были те самые 386-е, только с меньшим энергопотреблением и с меньшим тепловыделением, это было выгодно в первую очередь для производителей ноутбуков. Но у нового процессора был тяжёлый путь, в начале продаж его цена была 500 долларов США! Дороже, чем современные 4-х ядерные процессоры. :) Не удивительно, что процессор сначала не был популярным, тем более, что программ, использующих защищённый режим работы, было мало, а подавляющее большинство программ были для реального режима работы и 16-ти разрядные, поэтому для них практической пользы с 386-го процессора было мало, поэтому фирма Intel сделала вынужденный шаг, они "обрезали" шину данных с 32 до 16 бит, благодаря этому процессор стал значительно дешевле, и продажи пошли живее, процессоры с 16-ти разрядной шиной данных начали называться: 386 SX, а с 32-х разрядной - 386 DX, вот фотографии мобильных процессоров, и один из них SX на 16 МГц (очень старый процессор, стоял в старинном сервере, который, к сожалению, был очень "покуроченный", и недоставало многих частей, поэтому пришлось от него избавиться и вытащить оттуда процессор)



Также мобильный процессор, но фирмы AMD, и на 33 МГц

А это интересный экземпляр, мобильный 386-й процессор, который работает на максимальной частоте 386-х процессоров (40 МГц), но ещё интересен тем, что он впаян в плату-переходник, чтобы его можно было вставить в гнездо для обычных 386-х процессоров!

Следующим в семействе x86 стал процессор 80486 (486-й), выпущенный в 1989-м году. И тут снова было много нововведений, это и внутренний кэш на 8 килобайт, множитель частоты, математический сопроцессор на одном кристалле с процессором, новые микрокоманды. Но тут повторилась ситуация с 386-м процессором, т.к. сначала 486-й был очень дорогой из-за того, что на одном кристалле с процессором был интегрирован и математический сопроцессор, из-за этого были созданы 486-е процессоры без сопроцессора, которые стали маркироваться 486 SX, а модели с сопроцессором - 486 DX, и также добавились новые маркировки - DX2 и DX4, DX2 - это процессоры с удвоенной частотой системной шины, а DX4 - это процессоры с шиной, ускоренной в 3 раза. Вот, гляньте на них:
слева процессор на 33 МГц без сопроцессора, а справа - с сопроцессором, частота тоже 33 МГц.



Тут слева процессор на 50 МГц (шина 25, множитель 2), а справа - на 100 МГц (шина 33 МГц, множитель 3).

Хочется сказать, что ради быстродействия лучше поднимать частоту шины, а не множитель, т.е. процессор DX на 33 МГц соответственно быстрее процессора DX на 25 МГц, и так далее. Если удвоить частоту, то процессор на 66 МГц будет быстрее процессора на 50 МГц, и в данном случае он быстрее не только на 16 МГц, а быстрее тем, что за секунду времени он обрабатывает больший поток данных, который попадает к нему по шине данных, которая у него работает на частоте 33 МГц, а не 25. На данных фотографиях мы видим, что верхние два процессора имеют шину 33 МГц, а нижние - 25 МГц.
А теперь 486-е процессоры от AMD:

А это 486-тые DX4 от фирмы AMD. Почему их два? Гляньте на маркировку после частоты, они отличаются работой с кэшем: тот, что слева, работает с кэшем только с начала до конца его памяти, а тот, что справа, умеет "читать" свой кэш и с начала до конца, и наоборот, с конца до начала. Кстати, на счёт скорости хочу сказать, что 486-й на 100 МГц уже без проблем может воспроизводить музыку mp3, а вот процессор на 66 МГц воспроизводит её рывками, т.е. ему не хватает быстродействия для раскодирования mp3 "на ходу". В этом я сам лично убедился, правда, музыку удалось послушать в чистом DOS'е с помощью досовского плеера, а вот в Windows музыка и дальше шла рывками, это и понятно, поскольку Windows сам загружает процессор даже во время "простоя". Теперь этого не заметно, а на старых процессорах такая загрузка самой операционной системой была ощутима. Кто-то говорил, что mp3 можно послушать ещё на процессоре частотой в 80 МГц, но мной такой эксперимент не проводился.



А тут уже настоящий монстр, 486-й DX5 (X5) на 133 МГц! Точнее, на нём указано, что он принадлежит к 5-му семейству процессоров, т.е. к 586-м, более известным как Пентиумы (что с латинского означает "5"), но сокет у него 3-й, как и у всех 486-х процессоров. (Вид (номер) сокета - это способ расположения ног процессора и вид разъёма на материнской плате для его подключения).

На маркировке можно увидеть, что этот процессор на 133 МГц по "силе" эквивалентен Пентиуму на 75 МГц! Т.е. Пентиум "слабее" на 60 МГц всё равно равняется с этим "быстрым" процессором. А на следующих фото вы можете увидеть мобильные процессоры, первый: 486-SX на 25 МГц, а второй - DX4 на 75 МГц. Процессоры такого типа использовались в ноутбуках, по размеру он намного больше мобильного 386-го процессора...



Это также мобильный процессор, однако распаянный на плате-переходнике на стандартный для 486-х процессорный разъём сокет 3.

Следующий процессор стоял в 486-м сервере. Процессор размещён на одной плате с большим объёмом кэш-памяти и с микросхемой-контроллером:



Теперь, при случае, хочется детальнее рассказать про сокеты, все 486-тые процессоры подключались в сокет 3, первые Пентиумы на 60 и 66 МГц подключались в сокет 4, дальше Пентиумы подключались в сокет 5 и 7. Те процессоры, что были под сокет 5, работали и в сокете 7, а вот если поставить процессор наоборот (тот, который рассчитан на сокет 7, поставить в материнскую плату с 5-м сокетом), то он мог сгореть из-за разницы в напряжениях. Процессоров на сокет 6 я не встречал, и в интернете упоминаний про них мало, кажется, их было очень-очень мало, и то были какие-то экспериментальные образцы. Следующие процессоры были под сокет 8, но большого распространения они не получили, поскольку использовались в серверах и были очень дорогими в то время. Из старших процессоров существовали процессоры overdrive, они предназначались для того, чтобы новые процессоры поместить в старый не совместимый сокет, т.е. такие overdrive Пентиумы можно было ставить на материнки под сокет 3 (486), или ещё более редкие процессоры 386, которые вставлялись в разъём для 286-го процессора.

А теперь снова про интересное, а именно про подделки. :) Вот два процессора:

Как видимо, оба они 486-тые DX2 на 66 МГц, но если перевернуть их на другую сторону, то видно, что правый процессор разогнан, а родная его частота - 50 МГц!

Начиная с 486-х, фирма Intel наносит данные про частоту и спецификацию и сверху процессора, и с другой стороны, тут данные про частоту выдавлены в бронзе.

Кроме фирм Intel и AMD, 486-тые процессоры также производили другие фирмы, такие как: Cyrix, UMC, ST, Texas Instruments, IBM (на самом деле, не производила, а перемаркировала чипы Intel и Cyrix на свой лад), вот фотки других 486-х, которые у меня есть:






Обратите внимание на надпись "Not for U.S. sale or import" - эта надпись запрещает продажу процессоров на территории США, потому что у фирмы UCM возникли спорные вопросы и судебные разборки с фирмой Intel из-за своего 486-го процессора, т.к. фирмой UMC был создан 486-й процессор, который был быстрее процессоров других фирм за счёт оптимизированного кода микрокоманд, а это нарушало патент Intel на разработку процессоров. Поэтому продажи данного процессора в США были запрещены.

И в конце большинство "видов" показанных выше процессоров вместе, для сравнения:


Слева на право: 286, 387, 386, 486 и первый Пентиум частотой на 150 МГц.


А сейчас пора перейти к следующему разделу, посвящённому процессорам пятого поколения (Пентиум) и далее...
перейти дальше:

return_links(); ?>