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.
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.
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.
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. Rozwiązanie to zostało wprowadzone jednak przez firmę AMD, a dopiero później zaadoptowane przez Intela jako EM64T.
Zaznaczyć należy, że procesory o architekturze IA-64 nie należą do rodziny x86.
edytuj Najważniejsze zmiany w kolejnych generacjach procesorów
| Nazwa procesora |
Rok |
Maks. częstotliwość taktowania (w momencie wprowadzenia, MHz) |
Maks liczba rdzeni |
Liczba tranzystorów (mln.) |
Inne uwagi |
| Intel 8086 |
1978 |
8 |
1 |
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 |
1 |
|
poprawiona wersja 8086, o podobnych cechach jak poprzednik; posiadał nieco większą wydajność, kilkanaście nowych rozkazów i szybszy zegar |
| Intel 80286 |
1982 |
12,5 |
1 |
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 |
1 |
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 |
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 |
1 |
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 |
1 |
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 |
1 |
4,5 |
nieco ulepszony Pentium, dodane rozkazy MMX |
| Pentium II |
1997 |
266 |
1 |
7 |
połączenie Pentium Pro z Pentium MMX |
| Pentium III |
1999 |
500 |
1 |
8,2 |
wprowadzone rozkazy SSE |
| Pentium 4 |
2000 |
1500 |
1 |
42 |
kompletnie przeprojektowany procesor maksymalizujący technikę potokowości, dzięki czemu możliwe stało się osiąganie bardzo dużych częstotliwości zegara |
| EM64T |
2003 |
2200 |
1 |
|
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 |
2 |
230 |
dwurdzeniowy procesor całkowicie oparty o Pentium 4 po którym odziedziczył wiele wad. |
| Intel Core Duo |
2006 |
3000 |
2 |
321 |
układ dwurdzeniowy |
| Intel Core 2 Duo |
2006 |
3600 |
2 |
? |
wydajniejsze układy dwurdzeniowe od Core 2 |
| Intel Core 2 Quad |
2007 |
3000 |
4 |
410 (wersja Extreme) |
układy czterordzeniowe |
| Intel Core i7 |
2008 |
3200 |
6 |
731 |
Bardzo wydajne układy czterordzeniowe oraz sześciordzeniowe. Dzięki technologii Hyper-Threading mają podwojoną ilość wątków. Posiada również technologie Turbo boost oraz zintegrowany kontroler pamięci.[1] |
- MMX - rozszerzenie architektury 80386 wykorzystujące rejestry koprocesora dla instrukcji SIMD, pierwsza istotna zmiana z punktu widzenia software od pojawienia się 80386, stosowany w układach 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 górę
- HT - technologia hiperwątkowości
edytuj Przedstawiciele
edytuj Procesory produkowane przez firmę 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 urządzeniach automatyki ze względu na zintegrowane: kontroler przerwań, kontroler DMA, liczniki (redukcja liczby układów na płycie głównej), rzadko stosowane w komputerach osobistych, kilka nowych instrukcji, generalnie brak większych 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 przemysłowe 80386ZX (do 300MHz jako kontrolery jednoukładowe)
- i486 (później nazywany i486DX) i i486SX oraz układy i486DX2 i iDX4 (Intel i486DX - 50MHz, i486DX2 - 33/66MHz, iDX4 - 33/100, konkurenci do 160MHz)
- i586:
- Pentium OverDrive (do płyt 486)
- Pentium (układy S5 60, 66 i 60/90 MHz, układy S7 do 200MHz)
- Pentium MMX (do 233MHz i 266MHz w wersji Mobile)
- i686:
- Pentium 4
- Pentium 4 EE - Extreme Edition (wersje z L3 cache, zwiększonym L2 cache lub innymi usprawnieniami, dla najbardziej wymagających użytkowników)
- Układy Pentium 4 D, Pentium 4 EE i Xeon wyposażone w x86-64
- Xeon
- Układy Pentium D 4 Dual Core wyposażone w x86-64
- Itanium i Itanium 2 (procesory IA-64, posiadają tryb zgodności z x86)
edytuj Procesory produkowane przez firmę AMD
- Idealnie wierne kopie układów x86, aż do i486 włącznie
- AMD Am5x86
- AMD K5
- K6
- K7
- K8
- K10
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 piątej generacji, programowo zgodne z i386, sprzedawane jako Nx 5x86
- Firmy UMC
- Seria układów UMC U5 (szybsze klony 486SX)
- Firmy IDT
- Siemens i Harris
edytuj Linki zewnętrzne
Błąd w : Istnieje znacznik <ref>, ale nie odnaleziono znacznika <references/>
|