Procesory

Historia c.d. Procesory 16-bitowe c.d.

z dnia

Nad 16-bitowym procesorem pracowano także w zakładach Motoroli. Firma uważała, że jest nieco w tyle za konkurencją dlatego postanowiła przeskoczyć konstrukcje czysto 16-bitowe i postawić na coś zupełnie nowego. W 1976 rozpoczęto pracę nad zaawansowanym procesorem, który miał zerwać z wsteczną kompatybilnością, ale dzięki temu oferować unikatowe możliwości dla przyszłej generacji komputerów. Owocem tych prac było wypuszczenie na rynek na początku 1980 roku Motoroli 68000, pierwszego przedstawiciela rodziny m68k. Nazwa CPU pochodzi od ilości tranzystorów zawartych w jego rdzeniu, tj około 68000. Dla porównania Intel 8086 był zbudowany z około 29000. Motorola 68000 posiada wewnętrznie 32-bitowe rejestry adresowy i danych, ale zewnętrznie komunikuje się za pomocą 16-bitowej szyny danych i 24-bitowej szyny adresowej. Ta ostatnia limituje maksymalną ilość obsługiwanej pamięci do 16MB, co i tak jest wartością oszałamiającą jak na tamte czasy. Można powiedzieć, że M68k pomimo że faktycznie jest procesorem 16-bitowym, jest zoptymalizowany do pracy z kodem 32-bitowym.

Ta ostatnia cecha miała szczególnie duże znaczenie dla programistów, którzy mogli już teraz zacząć pisać programy zoptymalizowane dla przyszłych procesorów 32-bitowych. Motorola mogła bardzo prosto rozszerzyć funkcjonalność procesora do pełnych 32-bitów tylko i wyłącznie po przez zmianę zewnętrznych szyn adresowych procesora, co zresztą zrobiono w Motoroli 68020. Początkowo Motorola 68000 była używana tylko w bardzo drogich stacjach roboczych. Najbardziej znane przykłady do HP 9000 seria 200, Sun-1, Silicon Graphics IRIS 1000 i 1200 oraz DEC Vax Station 100. W połowie lat 80-tych, kiedy procesory staniały znalazły zastosowanie w wielu bardzo popularnych komputerach domowych: Apple Lisa i Macintosh, cała seria Commodore Amiga 1000; 2000; 500; 500+; 600, Atari 520ST i 1040ST a później także ST Mega 2 i 4.

Kolejną młodość Motorola 68000 przeżył jako zaawansowany mikrokontroler. W tej roli używano go w drukarkach, telefonach, konsolach do gier, a nawet w high-endowych graficznych kalkulatorach. To niewiarygodne, ale do dziś powstają nowe aplikacje tego procesora!

Dwa lata później, 1982 Intel miał już gotową odpowiedź na procesory Motoroli, dwie premiery: Odświeżonej wersji 8086 wydanej pod nazwą 80186; Oraz 80286 całkowicie nowego procesora, który został wykorzystany jako serce nowej linii komputerów IBM PC AT. Między 80186 a 8086 różnice są w zasadzie kosmetyczne. Jedyną zasadniczą zmianę jest przeniesienie części układów pomocniczych do struktury procesora, przez co ta wersja CPU bardziej nadaje się do zastosowań zintegrowanych niż jego poprzednik. Intel już wcześniej zastosował podobną taktykę przy wprowadzeniu na rynek 8085. 80186 nazywany czasami po prostu i186 oraz 8086 ze sobą całkowicie zgodne na poziomie kodu źródłowego.

Przy czym w 80186 dodano 7 całkowicie nowych instrukcji, a trzy już istniejące wzbogacono. Niejako dodatkowo część instrukcji rozkładanych wcześniej przez mikrokod procesora na pod rozkazy przeniesiono na poziom czysto sprzętowy. Dzięki temu przy tym takim samym zegarze jak 8086 operacje te wykonywane są nawet do 20x szybciej na 80186. Oczywiście nie oznaczało to, że wszystkie programy działały 20x szybciej. Podobnie jak w przypadku swojego poprzednika, także i ten procesor ma wersję z zewnętrzną szyną adresową obciętą do 8-bitów. Nazwano go jak nie trudno zgadnąć 80188. Oba procesory są do siebie tak podobne, że do 80186 nie stworzono nawet dedykowanego koprocesora arytmetycznego. Wykorzystywano te opracowane dla 8086. Zgodnie z pierwotnym przeznaczeniem producenta, CPU nie znalazł zastosowania w zbyt wielu komputerach. Większość produkcji trafiało na rynek urządzeń zintegrowanych. Pierwsze wersje 80186 były taktowane zegarem 6 MHz, a klony osiągnęły zegary na poziomie do 12 MHz.

Prawdziwy przełom miał natomiast przynieść drugi procesor wprowadzony na rynek w 1982 roku przez Intela. 80286, lub po prostu 286, to 16-bitowy procesor drugiej generacji, w którym główną zmianą było wprowadzenie pracy w tzw. trybie chronionym. Procesor nadal miał nadal 16-bitową konstrukcję wewnętrzną, ale szyna adresowa została poszerzona do 24-bit. Dzięki temu mógł zaadresować do 16MB pamięci, w odróżnieniu do 1MB w przypadku 8086. Tryb chroniony przydawał się szczególnie do pracy w systemach wieloużytkownikowych takich jak OS/2, Venix, SCO Xenix 286, gdzie procesor po raz pierwszy mógł uruchamiać wiele procesów jednocześnie. Niestety nie przydawał się praktycznie zupełnie w systemach operacyjnych napisanych dla wcześniejszych procesorów. 286 nie mógł uruchomić jednocześnie dwóch programów napisanych dla procesorów 8086. Dodatkowo przynajmniej oficjalnie nie było możliwości przełączenia się z trybu chronionego do trybu rzeczywistego, co stwarzało nie lada problemy programistom. Ostatecznie większość z tych problemów Intel poprawił dopiero przy premierze procesora kolejnej generacji. Oczywiście tryb chroniony nie był jedyną zmianą prowadzoną w nowym procesorze. Wszystkie nowości zaimplementowane w 80186 znalazły się także w 286. Intel chwalił się, że dzięki optymalizacji nowy CPU miał wydajność ponad dwukrotnie większą zegar w zegar w stosunku do poprzednich konstrukcji. Pierwotne wersje były taktowane zegarem do 8 MHz, ale klony innych producentów osiągnęły nawet 25 MHz. 286 dzięki trybowi chronionemu oraz odpowiednim systemom operacyjnym dawał na biurkach namiastkę tego, co oferowały do tej pory tylko komputery klasy mainframe.

Na tym w zasadzie można zakończyć opis ważniejszych procesorów 8 i 16-bitowych. W kolejnym odcinku poczytacie o procesorach 32 i 64 bitowych, w tym o tych najnowszych obecnie dostępnych na rynku.

Komentarze

38
Zaloguj się, żeby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Wszedzie (na kazdym portalu) zapominacie Panowie o modelu E8300 :)
    Nigdzie go nie ma w zestawieniach (tabelki).
    Czuje sie urazony, bo posiadam ten model :P
    Przypominam: E8300, 2,83GHz, 45nm Wolfdale.
  • avatar
    Złe wartości w tabelkach, wszystkie Q9x50 mają 2x6mb cache L2 http://www.benchmark.pl/testy_i_recenzje/Wielki_test_procesorow_nowe_modele_Intela_E5200%2C_E7300%2C_E8600_i_Q8200-851/strona/2214.html
  • avatar
    O zajeb……… test widać ze ktoś sporo się napracował przy nim jak cos a przydało by się właśnie tez jakiegoś Q np. takiego jak ja mam Q6600  puścić gdzieś w granica 3400 -3600ghz bo tyle na powietrzu śmiało można zrobić i dać do porównania jak się spisuje z takim podkręconym 8200 do 4000ghz  lub innego 4 rdzeniowego tez tak troszkę podkręcić gdzieś w tych granicach
  • avatar
    Co do artykułu mam jeszcze jedną uwagę... te wyniki wszystkie z tych samych programów jak Sandra, Cinebench etc. można było umieścić w 1 zakładce bo ciężko się to przegląda. A jak jest razem łatwiej porównywać moc w różnych zastosowaniach.
    ----------------------------------------------------------------
    Kolejna sprawa to benchmark ma to do siebie, ze przedstawia tak jakby 2 osobne tabelki dla AMD i Intel'a z jednej strony to jest dobre, ale z drugiej przydałaby się też przemieszana.
    ----------------------------------------------------------------
    Co do wielkich testów [ten akurat taki nie był, ale jest ogolnie OK, to chciałbym zobaczyć jakiś porównujący systemy chłodzeń CPU i GPU. Jest tyle popularnych chłodzeń jak Thermaltake 120 Ultra, ktora ma już 4 rodzaje A, Extrem Extreem CU i True Black, Ninja Cu oraz zwykła... można też porównać bloczki wodne czy coś.
  • avatar
    http://www.benchmark.pl/uploads/image/fotki_recenzje/test_procesorow_wrzesien_08/intel_286.jpg
    dlaczego tu jest logo AMDy?
  • avatar
    Pytanie do specjalisty:
    Czy jeżeli procesorowi Intel Pentium Dual-Core E5200 zapewnię odpowiednie chłodzenie jest chociaż cień szansy, że pójdzie na 4 GHz.??

    P.S. cena chłodzenia nie może być zbyt wygórowana, bo przecież taniej wyjdzie kupić E7200 niż E5200 z dobrym coolerem
  • avatar
    Brakuje opcji "wszystko na jednej stronie".
    Lepiej by się czytało/oglądało, niż zmuszanie czytelników do ciągłego klikania.

    Teraz jest prawie jak w Windowsie ;)
  • avatar
    hmmm, w artykule pisze że C2D E4xxx wykorzystują rdzeń allendale, a ja mam mojego E4300 na rdzeniu Conroe (według CPUz). Czyżby jakaś pomyłka xD
  • avatar
    Fajny test, nie spodziewalem sie 3 ostatnich stron ;-)

    Dlatego tytulem uzupelnienia, bo moze nie wszyscy wiedza:
    * procesor 6502 - faktycznie przebojowy procesor - posiadaly modele Atari (65C02 wersje weszly od serii XL bodaj), Commodore 64 mial juz jego nastepce, czyli 6510,
    * Commodore 128 (i wersja D, nazywana "diesel") posiadal dwa procesory. Z artykulu wynika, ze mial tylko Z-80A, co jest czesciowa prawda; ten procesor sluzyl do obslugi systemu CP/M ladowanego z dyskietki (pamietacie pierwszego MS-DOSa ? CP/M byl systemem, na ktorym Bill sie wzorowal). Drugim procesorem byl 8502 taktowany 2MHz i byl kompatybilny w dol z 6510 do obslugi trybu C-64,
    * procesor Motorola 68000 mial de facto szyne adresowa 23-bit, wszyscy pamietaja Amigi, ktore mogly zaadresowac do 8 MB FAST RAMu - zeby bylo wiecej, musiala byc karta turbo z lepszym procesorem :)
    * klony procesora 8086 osiagaly tez wiecej, niz 10 MHz - np. emulator sprzetowy peceta do Amigi o nazwie KCS mial procesor NecV30 (klon 8086 wlasnie) taktowany 11 MHz :)
  • avatar
    "Kolejne dwa CPU jakie trafiły do nowego zestawienia to E7300 i E8600, jedyną zmianą w stosunku do testowanych wcześniej E7200 i E8500 jest taktowanie rdzeni CPU."
    W przypadku E8600 to chyba nie jest do końca prawda - jeśli wierzyć temu, co napisano na portalu xbitlabs (link poniżej), w tym modelu wprowadzono nowy stepping - E0 (do modelu E8500 włącznie stosowany był rdzeń w steppingu C0).
    Link: http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/display/core2duo-e8600_2.html

  • avatar
    1) Ceny się nie zgadzają - sprawdziłem pierwszy lepszy model (Q6600) i w Komputroniku kosztuje ponad 570zł, nie 520. Większość cen jest przekopiowana z poprzedniego artykułu (test 90 procesorów).
    2) Wyniki w Sandra Multi-Media Float są nieprawdziwe. Czy autor widząc, że procesor E7200 osiąga wyższy wynik niż E7300 nie zastanowił się nad błędem pomiaru? Nie wspominając o wyniku E8600.
    3) Oprócz tego proponuję rzeczywiście postawić na testy bardziej praktyczne. Wątek był już poruszany ostatnim razem. Nie jest przecież problemem wykonać chociażby test kompresji pliku/plików o określonej wielkości/liczebności. Można również przeprowadzić test nakładania filtrów na dużą bitmapę w Adobe Photoshop. Kompresja audio, kompresja filmów - czemu tego wszystkie nie ma? Myślę, że taki test dałby dużo więcej użytkownikom niż test w faworyzującej Intela Sandrze (btw, gdzie się podziały testy na Inter-Core Latency / Bandwidth?).
    4) Testowanie procesorów w Crysis na tak dobranej karcie graficznej mija się z celem. No bo jaki jest sens w stosowaniu karty, która ogranicza już dziesiąty/piętnasty procesor, licząc od dołu wykresu? A 30 wydajniejszych ma takie same wyniki? Nie można było zastosować w konfiguracji jakiegos GTX280? Ewentualnie zmniejszyć detale, żeby rzeczywiście zobaczyć skalowność?
    5) I ostatnia sprawa - skoro wyniki testów przeprowadzanych na nowej platformie to, wg wykresów, te same wyniki, które dotyczą starej platformy, to ja się pytam jaki w tym sens? (patrz E7200)
  • avatar
    nie wiem co myśleć o tym teście, skoro w Crysisie (min fps) Dual core 2140 wygrywa np z 2160, 6300, 4200 i 4300 a przegrywa z Pentium D 925

    więc albo ja jestem głupi albo test do niczego albo sprzedaje swojego dual core i kupuję Pentiuma D i kręcę na 5ghz na azocie
  • avatar
    Fajny jest rys historyczny procków, aż sie łezka w oku kreci nad tymi 8 i 16 bitowcami. Co w tm było pieknego ? Te kompy maiły duszę :) (i nic nie szumiało no chyba ze któryś miał dysk twardy) były tez dopracowane sprzętowo i softwerowo każdy takt proca był wykorzystany, soft dopracowany i zoptymalizowany do max-a. A nie jak teraz GHZ GB i co i nic komp szumi wszystk osię grzeje a 90 % mocy obliczeniowej idzie w grzałkę...
    Posiedzisz chwile na IE7 a ten ci wp.... 1 GB ramu nie wiadomo na co (a sciągłeś z netu o dziwo 100 MB)
    Syf te systemy i chętnie bym kompa rąbnął przez okno i postawił ZX Spectra :)
  • avatar
    Tak max-bit...niestety. Jak sobie przypomnę tą optymalizację kodu (i koderów siedzących po nocach żeby działało "co ramkę"), to rzeczywiście się łezka w oku kręci. Długie dyskusje po nocach z ówczesnymi PC-towcami o możliwościach sprzętu i tym co można z niego wycisnąć (Bitplany kontra Chunky Pixel albo Paula vs SoundBlaster). Klimat demosceny, polskie parties... Sprzęt kurzy się w piwnicy, ludzie też zajęli się "czymś poważnym"... Przeszedłem drogę od Spectruma, przez C64, A500, A1200 z bajerami (karty turbo, obudowy), pierwszego PC zakupiłem gdy przekroczył 300MHz (i to AMD, w myśl starej Amigowej zasady IntelOutside) no i jestem wierny AMD do dzis - i będę. Choć dziś tak jak napisał max-bit komp służy w dużym stopniu do ogrzewania pokoju, a większego wzrostu wydajności nie widać :). Pozdrawiam wszystkich ludzi ze "starych czasów" :). A od redakcji z utęsknieniem oczekuję dalszej części histori procków :).
  • avatar
    Teraz będą nowe e5200 tylko zmienione będą miały jakieś rzeczy.