ЕИМ  СВЯТ - Списанието на Юнаците...
БРОЙ - 10 (август 2001)
Брой 10 (август/2001) Начална страница

ЕИМ  ИСТОРИЯ
30 години микропроцесори - част СЕДМА
] Първите 32-битови микропроцесори: 1980-1985
] HP ???, iAPX-432, Motorola MC68020, i80386

  Както знаете, през 70-те години на XX век електрониката търпи огромно развитие, при което за 10 години микропроцесорната технология израства от 4 битовия 2250 транзисторен i4004 (1971), до гигантския 32-битов процеоср на HP???(1980), изграден от 450 хил.транзистора; от 10 микронния производствен процес в 4004, 8008 и другите ИС от 1971-72, до 2-3 микрона в края на 70-те. Естествено това развитие е оказало плодотворно влияние върху микропроцесорната схемотехника като цяло, позволявайки поевтинявайки на чиповете и същевременно многократно подобрение на производителността им.


  Още MC68000 (1979) притежава 32-битови вътрешни регистри, макар че използва 16 битова шина за данни, с цел да се намали броят на изводите, които и без това при 68000 са много за времето - 64.
HP-??? (1980)
  Навсякъде из литературата от 80-те, се споменава, че първият 32-битов микропроцесор е произведен от HP през 1980 и съдържа ~450,000 транзистора. Видно е, че той изпреварва времето си с много години, защото микропроцесори с повече транзистори започват да се произвеждат масово едва в края на 80-те години, с появата на 80486 и MC68040. Но засега незнам нищо конкретно за него. :)
Intel 432 APX (1980)
  Първата 32-битова микропроцесорна платформа на Интел е iAPX 432 (intel Advanced Processor eXtension ). Тя е изградена от 4 ИС (т.е. не е микропроцесор по дефиниция - в един чип) : дешифраторът на инструкциите - 43201 и обработващо у-во - 43202 са ядрото на процесора (имат съответно 100 и 60 хил.транзистора), представени са през 1980 г. Три години по-късно Интел създава MCU (Memory Control Unit) и BIU (Bus Interface Unit) за 432, помощни чипове подпомагащи създаване на компютърна конфигурация. i432 е изцяло обектен процесор - той не позволява линеен достъп до паметта. Вместо това, на апаратно ниво са осъществени функции характерни за обектно ориентираните езици за програмиране (йерархия, наследяване и т.н.), поради което 432 е сочен като идеален процесор за писане на компилатори за АДА, език създаден малко преди 432. Паметта е сегментирана и осигурява достъп до 1ТБ памет.
  Но въпреки, че е с 32-битова дължина на думата, 432 има много по-ниска производителност от 68000 например, както дори и от 80286. Обектната паметта се адресира побитово и дължината на инструкциите варира от 6 до 321 бита. По този начин паметта се оползотворява максимално, но за сметка на производителността, която пада драстично и е по-ниска от тази на 68000 и 286 напр., процесори използващи фиксирана дължина на командите в рамките на байт или процесорна/и дума/и. i432APX е сочен като "извънредно сложен" микропроцесор, много високо постижение на инженерите на Интел.
MC68020 (1984)
Това е първият напълно 32-битов микропроцесор на Motorola - не само с 32-битова вътрешна архитектура, но и свързан с паметта по също толкова широки шини. Отново Motorola изпреварва Intel по отношение на максимален обем адресируема памет. Схемата му съдържа около 190 хиляди транзистора, налице е 3 стъпков конвейер и 256 байта СОП1. Работната честота достига до 16.67 MHz (?). Използван е в разни Macintosh-и.
Intel 80386 се появява на бял свят на 21 октомври 1985 г. Той е считан за един от най-важните етапи в развитието на x86 архитектурата. За разлика от предишните членове на "семейството", всички сегменти, и такива с общо предназначение регистри са разширени до 32-бита (EAX,EBX,ECX,EDX...). Тридесет и двата бита означават горен адрес на реалната памет 4GB, а виртуалната достига до 64 TB - всъщност и днес, (почти) никой не използва толкова големи пространства от памет с x86 процесор. Дори Pentium-III адресира 64 TB виртуална памет - точно толкова, колкото проектираният 14 години преди него 80386. Може би най-важното нововъведение в 386 е плоският режим на паметта, при който сегментация не съществува, както и свястната поддръжка на защитен режим на паметта, позволяваща писане на многозадачни ОС. Виртуалната памет (1GB) и защитеният режим на паметта съществуват още в 80286 (1982), но преходът от защитен към реален режим при него става само след рестариране на процесора... От схемна гледна точка, Intel-80386 има около два пъти повече транзистори от 80286 - 275,000 транзистора (286 - 134,000), ецнати по 1-микронна технология, а корпусът му съдържа 132 извода. Началната тактова честота е 16MHz, но в края на 80-те и началото на 90-те е повишена до 40MHz и от Intel ,и от AMD. Предполагам последният процесор е твърде познат на всички вас, защото информацията за него е струпана навсякъде. Код за 386 е в сърцето на почти всички съвременни x86 приложения.
СОП1 Свръх Оперативна Памет, "cache" на английски.