Intel 8086

Na dzień 8 czerwca, przypada okrągła, bo 40, rocznica wprowadzenia na rynek pewnego procesora firmy Intel. Procesora, który zdefiniował całą naszą technologię. Procesora, którego nazwa wryła się w społeczeństwo. Procesora, który jest z nami po dziś dzień w każdym naszym komputerze. Co prawda już nie pod postacią układu, ale zestawu instrukcji z których korzysta każdy współczesny procesor. Procesor ten dał początek architekturze x86, która jest po dziś dzień z nami.

Mowa o procesorze Intel 8086.

W 1978 roku Intel wprowadził 16-bitowy procesor na rynek. Cudowna umowa z IBM na dostawy tego układu, doprowadziły do popularyzacji i dalszego rozwoju architektury x86. Zaprojektowany w procesie produkcyjnym 3 μm jako rozszerzenie procesora 8080, procesor był odpowiedzią na układ Z80 firmy ZiLOG która została założona przez byłych pracowników Intela. Z80 przewyższał układ 8080 pod każdym względem. Projekt 32 bitowego procesor w wykonaniu Intela napotykał ciągłe trudności. Dlatego Intel zdecydował się na krok pośredni i wypuścił 16-bitowy procesor.

8086 pracował z częstotliwościa od 5 do 10 MHz. Procesor został tak zaprojektowany, żeby kod pisany pod procesory 8008, 8080 czy 8085, był automatycznie konwertowany na ekwiwalent kodu źródłowego 8086. Głównie nie trzeba było poprawiać tego kodu, a jak już zdarzały się błędy, ty było ich niewiele i łatwe do poprawienia. Zestaw instrukcji oparty był o procesor 8080, ale rozszerzony do pełnych 16-bitów. Główny architekt tego układu, Stephen Morse, zaznaczył, że łatwość programowania tego procesora była wynikiem skupienia się na software’owej stronie procesora. Konkurenci mieli bardziej wyspecjalizowane jednostki, wydajniejsze w konkretnych zastosowaniach, a wyjście poza nie, wiązało się ze wzrostem poziomu skomplikowania pisania oprogramowania. 8086 przez większą uniwersalność i łatwość programowania zyskał uznanie firmy IBM. Dodatkowo “wsteczna kompatybilność” z układami 8080 była atutem. IBM użył procesora 8086 w swoim komputerze klasy PC. Xerox, Nec oraz Compaq używali też tego procesora.

Inżynierowie zastosowali wiele ciekawych rozwiązań, zaczerpniętych z projektu 32-bitowego układu 8800. Jedną z ciekawszych funkcji, był “mechanizm przyspieszania pracy”. Polegał on na utworzeniu dwóch jednostek wewnątrz procesora. Jedna z nich była jednostka wykonawcza, która odpowiadała za wykonanie operacji. Drugą jednostką była jednostka interfejsowa, jej zadaniem była komunikacja z pamięcią. Jednostka interfejsowa pobierała kod z pamięci, odczytywała informacje i zapisywała wyniki w pamięci. Dzięki takiemu rozdzieleniu na dwie jednostki, procesor był w stanie w ciągu jednego cyklu wykonać obliczenie i pobrać z pamięci nową instrukcję, w następnym cyklu zapisywał wynik w pamięci i obliczał poprzednio pobraną instrukcję.

Kolejną ciekawą rzeczą był “Mechanizm pracy wieloprocesorowej”. Do tego czasu, procesory w układach mikrokomputerowych, pełniły rolę kontrolera magistrali. Taki komputer, składał się z płytki drukowanej, do której były podłączone peryferia poprzez interfejsy wyjścia i wejścia, oraz pamięci systemowej. Taki układ został nazwany układem minimalnym. 8086 umożliwiał pracę w układzie maksymalnym. W układzie tym, procesor współpracował z osobnym układem, pełniącym funkcje kontrolera magistrali (zawiadywał wszystkimi interfejsami wejścia i wyjścia oraz uczestniczył w komunikacji z pamięcią), oraz możliwe było dołączenie do tego układu koprocesora matematycznego (układ wspomagający procesor w obliczeniach zmiennoprzecinkowych i całkowitych, obecnie jest zintegrowany wewnątrz każdego współczesnego procesora).

Procesor ten był takim sukcesem, że Intel udzielał licencji na produkcję tego procesora innym firmom. Innym, znaczy chyba wszystkim firmom, produkującym układy scalone w tamtych czasach. AMD, NEC, Fujitsu, OKI, Siemens AG, Texas Instruments, Mitsubishi, Panasonic czy Matsushita. Procesor jest produkowany i używany w przemyśle po dziś dzień. Chociaż wydawać by się mogło że jego świetność dawno przeminęła. Ostatni największy projekt, w którym używano procesora 8086, zamknięto w 2011 roku. Był to projekt promów kosmicznych NASA. 8086 był wykorzystywany w urządzeniach obsługi naziemnej promów.

Duch tego legendarnego procesora trwa do dzisiaj, pod postacią instrukcji wykonawczych. Każdy współczesny procesor, czy to Intela, czy AMD, czy nawet Via, który opiera się na architekturze x86 (której rozwinięciem jest 64-bitowa architektura x64), zawiera w sobie te instrukcje, które w 1978 roku zostały zaimplementowane w procesorze 8086.

Dokładnie 8 czerwca 2018 roku, rusza sprzedaż limitowanego do 50 000 sztuk procesora Core i7-8086k. Jest to hołd Intela dla układu 8086.

Post Author: Dawid