Тема 3.3. Процессоры пк

Теперь, разобравшись со всеми терминами и понятиями, с которыми нам придется столкнуться, давайте начнем изучать собственно сами реальные процессоры. Стоит ли подробно изучать все процессорную продукцию, появившуюся на рынке PC за последние 20 лет? Наверное, нет. На мой взгляд, подробно следует изучить лишь те системы, которые сейчас присутствуют на рынке.

Процессоры i8086 и i8088

В июне 1977 года Intel совершила революцию, представив свой новый процессор 8086. Это был один из первых 16-разрядных микропроцессоров на рынке, в то время практически все прочие процессоры были 8-разрядными. Процессор 8086 имел 16-разрядные внутренние регистры и мог выполнять программное обеспечение нового типа, использующее 16-разрядные команды. Он так же имел 16-разрядную внешнюю шину данных и поэтому мог передавать одновременно 16 бит данных в память.

Разрядность шины адреса составляла 20 бит, и процессор 8086 мог адресовать память емкостью 1 Мбайт (2 в 20 степени). В то время это казалось чудом, так как большинство других процессоров имели 8-разрядные внутренние регистры, 8-разрядную внешнюю шину данных и 16-разрядную адресную шину и могли адресовать не более 64 кбайт оперативной памяти (2 в 16 степени).

Процессор 8086, имея полностью 16-разрядную внешнюю шину данных, требовал соответственно и 16-разрядной материнской платы, однако ее производство было делом весьма дорогостоящим, и цена ее соответственно была весьма высока. В Intel поняли, что пользователи не могут или не хотят так дорого платить за дополнительную эффективность полностью 16-разрядного процессора, и через некоторое время была представлена усеченная версия процессора 8086, названная 8088. В ней, по существу, были удалены 8 из 16 разрядов на шине данных, и теперь процессор 8088 мог рассматриваться как 8-разрядная микросхема с точки зрения ввода и вывода данных. Однако, поскольку в нем были полностью сохранены 16-разрядные внутренние регистры и 20-разрядная шина адреса, процессор 8088 так же выполнял 16-разрядное программное обеспечение и адресовал 1 Мбайт оперативной памяти. А так как внешняя шина данных у него была 8-разрядной, то он мог работать в гораздо более дешевой материнской плате.

Исходя из этого, IBM и выбрала 8-разрядные микросхемы 8088 для своего первого IBM PC, хотя спустя несколько лет IBM за это критиковали. А в то время IBM даже скрывали физические детали проекта, просто отмечая, что ее новый компьютер имеет быстродействующий 16-разрядный процессор. В первом IBM PC использовался процессор 8088 с тактовой частотой 4,77 МГц, в одну секунду происходило примерно 4 770 000 тактов, а на выполнение каждой команды процессор затрачивал примерно 12 тактов.

Процессоры 80186 и 80188

После выпуска процессоров 8088 и 8086 Intel начала разработку более производительного процессора. Первые процессоры 80186 и 80188 были не очень удачными. Эти процессоры весьма похожи на своих прародителей 8086 и 8088. Процессор 80186 (как и 8086) был полностью 16-разрядным, а 80188 (как и 8088) - компромиссный вариант с внешней 8-разрядной и внутренней 16-разрядной шинами. Различие же между процессорами в том, что в их корпус помимо самого процессора встроено еще 15-20 компонентов, а это позволило резко сократить и сложность, и, в конечном счете, стоимость материнской платы. Однако такие процессоры редко использовались в PC, в первую очередь их применяли в различной периферийной технике.