процесор 80486
- 1. Процесор 80486 1.1 Въведение Оригиналният процесор 486DX e представен от Intel на 10 април 1989 година, a първите системи с този чип се появяват през следващата 1990 година. Процесорите от фамилията 486 представляват четвъртото поколение процесори за РС. Докато третото поколение (80386) е голяма промяна спрямо предишното поколение (отговорете сами защо?), то четвъртото поколение е по-скоро усъвършенстване на третото. Това усъвършенстване води до удвоена процесорна производителност и в крайна сметка до огромен растеж на софтуерната индустрия. Продават се десетки милиони копия на Windows и милиони копия на OS/2, превръщайки графичния потребителски интерфейс в реалност за широк кръг хора. 1.2 Основни характеристики на процесор 486 Процесорът 486DX съдържа 1,2 милиона транзистора и се произвежда по CMOS технология, която предопределя ниска консумация на енергия. Чипът притежава 32-битови вътрешни регистри, 32-битова външна шина за данни и 32-битова адресна шина. Тези характеристики са същите като на 386DX процесора. Процесорите 486 се предлагат на най-различни тактови честоти, като се започне от 16MHz и се стигне до 120MHz. По отношение на инструкциите 486 е напълно съвместим с предишните процесори на Intel, като например 386, но предлага още няколко допълнителни инструкции (повечето от които служат за управление на вътрешния кеш). Както 386DX, така и 486 може да адресира до 4GB физическа памет и да управлява до 64ТВ (терабайта) виртуална памет. Процесорът 486 напълно поддържа трите режима на работа, въведени с процесора 386 - реален, защитен и виртуален реален. Четири основни характеристики правят един 486 процесор два пъти по-бърз от един 386 чип, работещ на същата тактова честота. Тези характеристики са: - Намалено време за изпълнение на инструкциите. Една инструкция в 486 процесора отнема средно само около два такта за нейното изпълнение, докато при 386 се изискват над четири. Версиите с умножена честота, като DX2 и DX4, допълнително намаляват тази бройка. - Вьтрешен (от първо ниво) кеш. Вграденият кеш е с успеваемост от порядъка на 90%-95%, която описва колко често възникват операции за четене с нула състояния на изчакване. Външният кеш допълнително може да подобри тази успеваемост. - Пакетен режим (burst-mode) на паметта. Един стандартен трансфер от или към паметта, който е 32 бита (4 байта), отнема два такта. След един такъв стандартен 32-битов трансфер могат да се прехвърлят още данни - следващите 12 байта (или три трансфера) могат да се прехвърлят, като за всеки 32 бита (4 байта) се използва само по един такт. По този начин могат да се прехвърлят до 16 байта непрекъснати данни от последователни адреси в паметта само за пет такта, вместо за осем или повече. Ефектът може да е още по-голям, ако всеки един от трансферите е 8 или 16 бита. - Вграден (синхронен) и разширен математически копроцесор (в някои версии). Математическият копроцесор работи синхронно заедно с главния процесор и изпълнява математическите инструкции за по-малко тактове спрямо предишните разработки. Като цяло математическият копроцесор, вграден в 486 процесорите 1
- 2. от серията DX осигурява средно два до три пъти по-висока математическа производителност спрямо външния 387 чип. В заключение, процесорната фамилия 486 е конструирана за по-висока производителност спрямо предишното поколение процесори, защото интегрира в чиповете устройства, които преди това са били външни. Това са кеш контролери, кеш памет и математически копроцесори. Освен това, още от самото начало 486 системите са проектирани с възможност за ъпгрейд на процесора. При повечето такива системи ъпгрейдът се извършва чрез проста смяна на процесора, което може да доведе до ефективно удвояване на производителността. 3. Цокли за процесори 486 Започвайки от процесорите 486 Intel конструират процесорите с възможност да бъдат инсталирани и заменяни от потребителите. Създадени са редица стандарти за процесорни цокли и слотове, които позволяват да се присъединяват различни модели от един и същ базов процесор. Един от ключовите моменти е да се използва конструкция с минимално усилие за поставяне (zero insertion force - ZIF). Това означава, че процесорът може да бъде лесно инсталиран или отстраняван без инструменти. Цоклите ZIF използват лостче за привличане или освобождаване на захващането на чипа. Когато лостчето е освободено, чипът лесно може да се вмъкне или извади. Цоклите ZIF имат отпечатано или гравирано обозначение, показващо типа на цокъла. Различните типове цокли приемат различни семейства процесори. Ако е известен типа на цокъла или слота на дънната платка, всъщност се знае какви типове процесори могат да се присъединят. Цоклите за процесори преди 486 нямат ZIF конструкция и не са предназначени за лесно инсталиране и отстраняване на процесорите. Освен това взаимозаменяемостта е ограничена. На фиг. 1 са показани цокли за процесори 486, а в табл. 1 – техните характеристики. фиг. 1 Цокли за процесори 486 Табл. 1 Характеристики на цокли за процесори 486. Разположение Цокъл Изводи на изводите Напрежение Поддържани процесори Socket 1 169 17x17 PGA 5V 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 OD (OverDrive) Socket 2 238 19x19 PGA 5V 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 OD, 486 Pentium OD Socket 3 237 19x19 PGA 5V/3.3V 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4, 486 Pentium OD, AMD 5x86 Socket 6 235 19x19 PGA 3.3V 486 DX4, 486 Pentium OD Забележка: Socket 6 е разработен, но не е внедрен в никоя компютърна система 2