Procesor Intel 8086 z 1978
Procesor Intel 80486 DX z 1989 od spodu
Procesor Intel Core 2 z 2006

x86 to rodzina architektur (modelów programowych) procesorów firmy Intel, należących do kategorii CISC, stosowana w komputerach PC, zapoczątkowana przez i wstecznie zgodna z 16-bitowym procesorem 8086, który z kolei wywodził się z 8-bitowego układu 8085. Nazwa architektury wywodzi się od nazw pierwszych modeli z tej rodziny, których numery kończyły się liczbą 86.

Spis treści

edytuj Rozwój architektury Intel x86

Nazwa x86 w odniesieniu do modelu programowego procesorów dotyczy pierwszych procesorów tej rodziny - od 8086 do 286, które były układami o architekturze 16-bitowej.

edytuj x86-32 (IA-32)

Drugie stadium rozwoju rodziny zapoczątkował w 1985 procesor 80386, w którym dokonano rozszerzenia słowa do 32 bitów, unikając jednak konieczności natychmiastowej wymiany wszystkich komputerów, poprzez zachowanie trybów zgodności z poprzednimi rozwiązaniami. Tak zmodyfikowaną architekturę (model programowy) x86 oznacza się zazwyczaj symbolem IA-32 (od Intel Architecture 32 bit) lub x86-32.

Model ten z czasem został rozszerzony o nowe technologie, głównie wspierające zastosowania multimedialne, takie jak MMX czy SSE. Procesory oparte o ten model do dnia dzisiejszego stanowią większość procesorów używanych w komputerach na świecie.

edytuj x86-64 (EM64T)

Trzecim stadium rozwoju procesorów wywodzących się z architektury x86 są procesory 64-bitowe. Architekturę (model programowy) takich procesorów, ze względu na wciąż zachowywaną wsteczną kompatybilność z pierwowzorami o architekturze x86, oznacza się symbolem x86-64.

Zaznaczyć należy, że procesory o architekturze IA-64 nie należą do rodziny x86.

edytuj Najważniejsze zmiany w kolejnych generacjach procesorów

Nazwa procesora Rok Maks. czÄ™stotliwość taktowania (w momencie wprowadzenia, MHz) Liczba tranzystorów (mln.) Inne uwagi
Intel 8086 1978 8 0,029 układ 16-bitowy; posiadał jedynie tryb rzeczywisty; współpracował z koprocesorem 8087; posiadał 16-bitową szynę danych (lub ośmiobitową w tańszej wersji "SX" czyli 8088); nie posiadał MMU; składał się z dwóch jednostek - współpracy z pamięcią czyli kolejki oraz wykonawczą; zegar od 4,77 MHz do około 20 MHz (obecnie spotyka się wersje do 300MHz)
Intel 80186 1982 12 poprawiona wersja 8086, o podobnych cechach jak poprzednik; posiadał nieco większą wydajność, kilkanaście nowych rozkazów i szybszy zegar
Intel 80286 1982 12,5 0,134 druga generacja układów; procesor wciąż 16-bitowy, o zwiększonej do 24-bitów szynie adresowej; istotnie usprawniona wydajność; nowe rozkazy, nowy tryb pracy - chroniony (wspierający wielozadaniowość); adresowanie 16 MB RAM i 1 GB pamięci wirtualnej; zegar do 25 MHz
Intel 80386 1985 20 0,275 trzecia generacja układów i równocześnie największa rewolucja w zakresie architektury x86, procesor 32-bitowy, o poszerzonych rejestrach wewnętrznych, szynie danych i adresowej (do 32 bitów); istotnie usprawniona wydajność; wiele nowych rozkazów; wbudowany MMU; zmieniony tryb chroniony; wprowadzony tryb wirtualny; pozwalający obsłużyć do 4 GB pamięci RAM
Intel i486 1989 25 1,2 dodano kilka nowych instrukcji; zwiększono wydajność jednostki stałoprzecinkowej oraz wbudowano i przeprojektowano koprocesor (FPU); dodatkowo wbudowano kontroler i pamięć cache poziomu L1
Pentium 1993 66 3,1 kolejna wersja procesora w architekturze x86, w procesorze tym powiększono cache L1, zmodernizowano FPU, dodano jednostkę przewidywania skoków, dodano kilka nowych instrukcji, zwiększono zewnętrzną magistralę danych do 64 bitów (procesor pozostał 32-bitowy) oraz szynę adresową do 36 bitów; procesor składa się z dwóch jednostek wykonawczych dość podobnych do 486 - większość czasów wykonania instrukcji pozostała bez zmian, procesor w określonych sytuacjach może jednak wykonywać dwa rozkazy równolegle
Pentium Pro 1995 200 5,5 była to nowa generacja architektury, nieformalnie oznaczana jako i686; procesor ten był dedykowany w szczególności do serwerów i wydajnych stacji roboczych, w procesorze tym wprowadzono usprawnienia typu PAE czy VME, z punktu widzenia wewnętrznej struktury układu największa zmiana w koncepcji układu, pod względem mikroarchitektury układ ma wiele cech procesora RISC (choć zewnętrznie pozostaje zgodny z architekturą CISC); posiada 6 potoków; architektura Pentium Pro jest podstawą procesorów Pentium II i Pentium III, kompletnie zmieniona realizacja wewnętrzna - procesor wewnętrznie działa zupełnie inaczej niż wszystkie poprzednie, stanowiąc pod tym względem pierwszą największą zmianę od czasu 8086; L2 cache wbudowany w procesor jako osobny płatek krzemu zamknięty wraz z procesorem w jednej obudowie; 36 bitów szyny adresowej; 64 bity szyny danych; istotnie zmieniony sposób pracy szyny danych
Pentium MMX 1995 233 4,5 nieco ulepszony Pentium, dodane rozkazy MMX
Pentium II 1997 266 7 połączenie Pentium Pro z Pentium MMX
Pentium III 1999 500 8,2 wprowadzone rozkazy SSE
Pentium 4 2000 1500 42 kompletnie przeprojektowany procesor maksymalizujący technikę potokowości, dzięki czemu możliwe stało się osiąganie bardzo dużych częstotliwości zegara
EM64T 2003 2200 zmiana architektury x86 o znaczeniu prawie tak wielkim jak pojawienie się 80386; poszerzenie rejestrów do 64 bitów, nowe rejestry, nowe rozkazy, poszerzenie przestrzeni adresowej, nowe tryby pracy; pierwsza istotna zmiana architektury nie będąca autorstwa Intela
Pentium D 2004 3200 230 dwurdzeniowy procesor całkowicie oparty o Pentium 4 po którym odziedziczył wiele wad.
Intel Core 2 2006 3000 321 układ wielordzeniowy

edytuj Technologie

  • MMX - rozszerzenie architektury 80386 wykorzystujÄ…ce rejestry koprocesora dla instrukcji SIMD, pierwsza istotna zmiana z punktu widzenia software od pojawienia siÄ™ 80386, stosowany w ukÅ‚adach Pentium MMX i późniejszych
  • SSE, SSE2, SSE3 - rozszerzenie MMX, nowe rejestry dla instrukcji SIMD, wprowadzane sukcesywnie wraz z rozwojem linii Pentium II i III
  • 3DNow! - zaproponowane przez AMD rozszerzenie MMX, stosowane i rozwijane konsekwentnie w procesorach od K6 w górÄ™
  • HT - technologia hiperwÄ…tkowoÅ›ci

edytuj Przedstawiciele

edytuj Procesory produkowane przez firmÄ™ Intel

  • 8086 i 8088 (wersje do 20MHz, pierwotnie 4,77MHz w PC XT, obecnie do 300MHz)
  • 80186 i 80188 (wersje do 25MHz, wykorzystywany głównie w urzÄ…dzeniach automatyki ze wzglÄ™du na zintegrowane: kontroler przerwaÅ„, kontroler DMA, liczniki (redukcja liczby ukÅ‚adów na pÅ‚ycie głównej), rzadko stosowane w komputerach osobistych, kilka nowych instrukcji, generalnie brak wiÄ™kszych różnic programowych w stosunku do 8086)
  • 80286 (wersje do 25MHz, pierwotnie 8MHz w PC AT)
  • 80386 (później nazwany 80386DX) i 80386SX (Intel 33MHz, konkurenci do 40MHz), obecnie także wersje przemysÅ‚owe 80386ZX (do 300MHz jako kontrolery jednoukÅ‚adowe)
  • i486 (później nazywany i486DX) i i486SX oraz ukÅ‚ady i486DX2 i iDX4 (Intel i486DX - 50MHz, i486DX2 - 33/66MHz, iDX4 - 33/100, konkurenci do 160MHz)
  • i586:
    • Pentium OverDrive (do pÅ‚yt 486)
    • Pentium (ukÅ‚ady S5 60, 66 i 60/90 MHz, ukÅ‚ady S7 do 200MHz)
    • Pentium MMX (do 233MHz i 266MHz w wersji Mobile)
  • i686:
  • Pentium 4
    • Pentium 4 EE - Extreme Edition (wersje z L3 cache, zwiÄ™kszonym L2 cache lub innymi usprawnieniami, dla najbardziej wymagajÄ…cych użytkowników)
    • UkÅ‚ady Pentium 4 D, Pentium 4 EE i Xeon wyposażone w x86-64
    • Xeon
    • UkÅ‚ady Pentium D 4 Dual Core wyposażone w x86-64
  • Itanium i Itanium 2 (procesory IA-64, posiadajÄ… tryb zgodnoÅ›ci z x86)

edytuj Procesory produkowane przez firmÄ™ AMD

edytuj Inni producenci

  • Firmy Cyrix:
  • Firmy VIA:
  • Firmy Rise Technology:
  • Firmy NEC
  • Firmy IBM
    • Procesory rodziny 386 i 486 (w tym wersje SLV dla notebooków)
  • Firmy NexGen
    • Procesory piÄ…tej generacji, programowo zgodne z i386, sprzedawane jako Nx 5x86
  • Firmy UMC
    • Seria ukÅ‚adów UMC U5 (szybsze klony 486SX)
  • Firmy IDT
    • IDT WinChip
  • Siemens i Harris
    • 80286 (wersje do 25MHz)

edytuj Linki zewnętrzne

edytuj Zobacz też