تاريخ مفصل للمعالج

من المحتمل أن تكون المعالجات القطعة الأكثر إثارة للاهتمام من أجهزة الكمبيوتر. لديهم تاريخ غني وأنيق من التاريخ ، يعود تاريخه إلى عام 1971 مع أول معالج صغير متاح تجارياً ، وهو Intel 4004. كما يمكنك أن تتخيل ولم تشاهد نفسك ، فمنذ ذلك الحين ، تحسنت التكنولوجيا بسرعة فائقة.

سنقوم بعرض تاريخ المعالج الخاص بك ، بدءًا من Intel 8086. لقد كان المعالج الذي اختاره IBM لجهاز الكمبيوتر الأول ولديه فقط سجل أنيق من ذلك الحين فصاعدًا.

ملاحظة المحرر: نُشرت هذه المقالة في الأصل عام 2001 ، ولكن اعتبارًا من ديسمبر 2016 ، قمنا بتحديثها لتشمل تطورات جديدة في هذا المجال منذ ذلك الحين.

إنتل 8086

لقد مرت وحدات المعالجة المركزية (CPU) بالعديد من التغييرات خلال السنوات القليلة الماضية منذ أن ظهرت Intel مع الأولى. اختارت IBM معالج Intel 8088 لأدمغة الكمبيوتر الشخصي الأول. هذا الاختيار من قبل شركة IBM هو الذي جعل شركة Intel رائدة في سوق وحدات المعالجة المركزية. لا تزال Intel هي القائد المتصور لتطوير المعالجات الدقيقة. على الرغم من أن المتنافسين الجدد قد طوروا تقنياتهم الخاصة للمعالجات الخاصة بهم ، إلا أن Intel لا تزال أكثر من مجرد مصدر قابل للتطبيق للتكنولوجيا الجديدة في هذا السوق ، مع نمو أيه إم دي المتنامي باستمرار.

استحوذت الأجيال الأربعة الأولى من معالج Intel على الرقم "8" كاسم السلسلة ، وهذا هو السبب في أن الأنواع التقنية تشير إلى مجموعة شرائح الذاكرة هذه مثل 8088 و 8086 و 80186. وهذا يمتد حتى 80486 ، أو ببساطة 486. تعتبر الرقائق التالية الديناصورات في عالم الكمبيوتر. أجهزة الكمبيوتر التي تعتمد على هذه المعالجات هي النوع الذي يجلس عادة في المرآب أو مستودع جمع الغبار. لم يعد يتم استخدامها كثيرًا ، ولكننا نحب المهوسون بطردهم لأنهم ما زالوا يعملون. أنت تعرف من أنت.

• إنتل 8086 (1978)
  تم تخطي هذه الشريحة لجهاز الكمبيوتر الأصلي ، ولكن تم استخدامها في عدد قليل من أجهزة الكمبيوتر اللاحقة التي لم تصل إلى حد كبير. كان معالج 16 بت حقيقي وتحدث مع بطاقاته عبر اتصال بيانات 16 سلك. تحتوي الرقاقة على 29000 الترانزستور و 20 سطرًا من العناوين التي أعطتها القدرة على التحدث مع ذاكرة وصول عشوائي تصل إلى 1 ميغابايت. الأمر المثير للاهتمام هو أن مصممي الوقت لم يشك أحد في أن أي شخص سيحتاج إلى أكثر من 1 ميغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي. كانت الشريحة متوفرة في إصدارات 5 و 6 و 8 و 10 ميغاهيرتز.
• Intel 8088 (1979)
  8080 ، لجميع الأغراض العملية ، مطابق لـ 8086. والفرق الوحيد هو أنه يتعامل مع خطوط عناوينه بشكل مختلف عن 8086. وكانت هذه الشريحة هي التي تم اختيارها لأول جهاز كمبيوتر شخصي IBM ، ومثل 8086 قادرة على العمل مع 8087 رقاقة المعالج الثانوي الرياضيات.
• NEC V20 و V30 (1981)
  استنساخ 8088 و 8086. من المفترض أن تكون أسرع بنسبة 30٪ من إنتل ، رغم ذلك.
• Intel 80186 (1980)
  كان 186 رقاقة شعبية. تم تطوير العديد من الإصدارات في تاريخها. يمكن للمشترين الاختيار من بين CHMOS أو HMOS ، الإصدارات 8 بت أو 16 بت ، اعتمادًا على ما يحتاجون إليه. يمكن أن تعمل رقاقة CHMOS بسرعة ضعف الساعة وعلى ربع قوة رقاقة HMOS. في عام 1990 ، ظهرت Intel مع عائلة Enhanced 186. شاركوا جميعا في تصميم الأساسية المشتركة. كان لديهم تصميم 1 ميكرون الأساسية وركض في حوالي 25MHz في 3 فولت. احتوى جهاز 80186 على مستوى عال من التكامل ، مع وحدة تحكم النظام ، وحدة تحكم المقاطعة ، وحدة تحكم DMA ودائرة التوقيت مباشرة على وحدة المعالجة المركزية. على الرغم من ذلك ، لم يجد الـ 186 نفسه في جهاز كمبيوتر شخصي.
• Intel 80286 (1982)
  معالج ترانزستور ذو 16 بت و 134000 قادر على معالجة ما يصل إلى 16 ميغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي. بالإضافة إلى زيادة دعم الذاكرة الفعلية ، فإن هذه الشريحة قادرة على العمل مع الذاكرة الظاهرية ، مما يتيح الكثير للتوسع. كان 286 أول معالج "حقيقي". أدخلت مفهوم الوضع المحمي . هذه هي القدرة على تعدد المهام ، مع تشغيل برامج مختلفة بشكل منفصل ولكن في نفس الوقت. لم تستغل DOS هذه القدرة ، ولكن أنظمة التشغيل المستقبلية ، مثل Windows ، يمكن أن تلعب مع هذه الميزة الجديدة. على الرغم من عيوب هذه القدرة ، على الرغم من أنه يمكن أن يتحول من الوضع الحقيقي إلى الوضع المحمي (كان الهدف من الوضع الحقيقي هو جعله متوافقًا مع الإصدارات السابقة من 8088) ، فإنه لا يمكن العودة إلى الوضع الحقيقي دون إعادة تشغيل دافئة. تم استخدام هذه الشريحة بواسطة IBM في جهاز الكمبيوتر Advanced Technology PC / AT الخاص بها وتم استخدامه في الكثير من التوافق مع IBM. تم تشغيله بسرعة 8 و 10 و 12.5 ميجاهرتز ، ولكن الإصدارات اللاحقة من الشريحة ارتفعت إلى 20 ميجاهرتز. في حين تعتبر هذه الرقائق ثقيلة الورق اليوم ، إلا أنها كانت ثورية إلى حد ما خلال الفترة الزمنية.
• إنتل 386 (1985 - 1990)
  386 يدل على زيادة كبيرة في التكنولوجيا من إنتل. كان 386 معالجًا 32 بت ، مما يعني أن معدل نقل البيانات الخاص به كان ضعفًا على الفور 2828. ويحتوي المعالج 80386DX في إصدارات 16 و 20 و 25 و 33 ميغاهرتز. سمح ناقل العنوان 32 بت للرقاقة بالعمل مع ذاكرة وصول عشوائي (RAM) كاملة تبلغ 4 جيجا بايت وبطاقة ذاكرة افتراضية مذهلة تبلغ 64 تيرابايت. بالإضافة إلى ذلك ، كان 386 أول شريحة تستخدم خط أنابيب التعليمات ، والذي يسمح للمعالج بالبدء في العمل على التعليمات التالية قبل اكتمال التعليمة السابقة. بينما يمكن تشغيل الشريحة في الوضع الحقيقي والمحمي (مثل 286) ، إلا أنها يمكن أن تعمل في الوضع الحقيقي الافتراضي ، مما يسمح بتشغيل عدة جلسات وضع reasl في وقت واحد. كان نظام التشغيل متعدد المهام مثل Windows ضروريًا للقيام بذلك ، على الرغم من ذلك. في عام 1988 ، أصدرت إنتل 386SX ، التي كانت في الأساس نسخة قليلة الدسم من 386. استخدمت ناقل بيانات 16 بت بدلاً من 32 بت ، وكانت أبطأ ، لكنها استخدمت طاقة أقل وبالتالي مكنت إنتل لتعزيز رقاقة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية وحتى المنقولات. في عام 1990 ، أصدرت إنتل 80386SL ، والتي كانت في الأساس إصدار ترانزستور 855،00 من المعالج 386SX ، مع التوافق ISA ودائرة إدارة الطاقة.
  تم تصميم رقائق 386 لتكون سهلة الاستخدام. كانت جميع الرقائق في العائلة متوافقة مع pin-pin-pin وكانت متوافقة مع الرقائق الـ 186 السابقة ، مما يعني أنه لم يكن على المستخدمين الحصول على برنامج جديد لاستخدامه. أيضا ، قدمت 386 ميزات صديقة للطاقة مثل متطلبات الجهد المنخفض ووضع إدارة النظام (SMM) والتي يمكن أن تقلل من المكونات المختلفة لتوفير الطاقة. بشكل عام ، كانت هذه الشريحة خطوة كبيرة لتطوير الرقاقة. وضع المعيار الذي ستتبعه العديد من الرقائق اللاحقة. لقد قدم تصميمًا بسيطًا يمكن للمطورين تصميمه بسهولة.

Intel 486 (1989 - 1994)

تم إصدار 80486DX في عام 1989. وكان معالج 32 بت يحتوي على 1.2 مليون الترانزستورات. كان لديه نفس سعة الذاكرة مثل 386 (كلاهما 32 بت) لكنه قدم ضعف السرعة عند 26.9 مليون تعليمات في الثانية (MIPS) عند 33 ميغاهيرتز. هناك بعض التحسينات هنا ، على الرغم من السرعة. كان الـ 486 أول من حصل على وحدة متكاملة للنقاط العائمة (FPU) ليحل محل المعالج الثانوي للرياضيات المنفصل عادةً (لم تكن جميع نكهات الـ 486 تحتوي على هذا). كما أنه يحتوي على ذاكرة تخزين مؤقت مدمجة 8 كيلوبايت. يؤدي ذلك إلى زيادة السرعة عن طريق استخدام خط أنابيب التعليمات للتنبؤ بالتعليمات التالية ثم تخزينها في ذاكرة التخزين المؤقت. ثم ، عندما يحتاج المعالج إلى تلك البيانات ، فإنه يسحبها من ذاكرة التخزين المؤقت بدلاً من استخدام الحمل اللازم للوصول إلى الذاكرة الخارجية. أيضا ، جاء 486 في 5 فولت و 3 فولت الإصدارات ، مما يتيح مرونة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.

كانت رقاقة 486 أول معالج من Intel تم تصميمه ليكون قابلاً للترقية. لم يتم تصميم المعالجات السابقة بهذه الطريقة ، لذلك عندما أصبح المعالج قديمًا ، يجب استبدال اللوحة الأم بأكملها. مع 486 ، يمكن أن يستوعب نفس مقبس وحدة المعالجة المركزية عدة نكهات مختلفة من 486. تم تصميم العروض الأولية 486 لتكون قادرة على الترقية باستخدام تقنية "OverDrive". هذا يعني أنه يمكنك إدخال شريحة بساعة داخلية أسرع في النظام الحالي. لا يمكن لجميع أنظمة 486 استخدام OverDrive ، حيث يتطلب الأمر نوعًا معينًا من اللوحة الأم لدعمها.

أول عضو في عائلة 486 كان i486DX ، لكن في عام 1991 أصدروا 486SX و 486DX / 50. كانت كلتا الرقائق متشابهتين بشكل أساسي ، باستثناء أن الإصدار 486SX كان قد تم تعطيل معالج الرياضيات فيه (نعم ، كان هناك ، تم إيقاف تشغيله فقط). وبطبيعة الحال ، كان الطراز 486SX أبطأ من ابن عم DX ، إلا أن انخفاض التكلفة والطاقة أدى إلى زيادة المبيعات والحركة في سوق الكمبيوتر المحمول. كان 486DX / 50 مجرد نسخة من 50 ميجا هرتز من 486. الأصلي لا يمكن أن يدعم DX OverDrives في المستقبل بينما يمكن للمعالج SX.

في عام 1992 ، أصدرت Intel الموجة التالية من 486 باستخدام تقنية OverDrive. الموديلات الأولى كانت i486DX2 / 50 و i486DX2 / 66. تشير القيمة الإضافية "2" في الأسماء إلى مضاعفة سرعة الساعة العادية للمعالج بشكل فعال باستخدام OverDrive ، وبالتالي فإن رقاقة 486DX2 / 50 عبارة عن شريحة تبلغ 25 ميجا هرتز يتم مضاعفتها إلى 50 ميجا هرتز. سمحت سرعة القاعدة الأبطأ للرقاقة بالعمل مع تصميمات اللوحة الأم الحالية ، لكنها سمحت للرقاقة داخليًا بالعمل بالسرعة الزائدة ، وبالتالي زيادة الأداء.

أيضا في عام 1992 ، وضعت إنتل 486SL. كان مطابقًا تقريبًا لمعالجات 486 القديمة ، لكنه احتوى على 1.4 مليون الترانزستور. تم استخدام الأجزاء الداخلية الإضافية بواسطة دوائر إدارة الطاقة الداخلية الخاصة بها ، مما أدى إلى تحسينها للاستخدام المحمول. من هناك ، أطلقت Intel العديد من النكهات 486 ، حيث تم خلط SL مع SX و DX في مجموعة متنوعة من سرعات الساعة. بحلول عام 1994 ، كانوا يختتمون تطورهم المستمر لعائلة 486 مع معالجات DX4 Overdrive. على الرغم من أنك قد تعتقد أن هذه كانت رباعية الرباعيات على مدار الساعة ، إلا أنها في الواقع ثلاثية 3X ، مما يتيح لمعالج 33 ميجاهرتز أن يعمل داخليًا عند 100 ميجا هرتز.

انقر هنا: الصفحة التالية