Lecture 3 Ing. Martin Molhanec, CSc. 13AMT Procesory II. Lecture 3 Ing. Martin Molhanec, CSc.

Předchůdci (fa INTEL) 4004 8008 8080 8085 Z80 (fa ZILOG) 4 bitový procesor, měl řídit kalkulačku 8008 8 bitový procesor, měl řídit ASCII terminál 8080 8 bitový procesor, první s univerzálním účelem 8085 Vylepšená verze 8080, hlavně HW (není kompatibilní s 8080) Z80 (fa ZILOG) Vylepšená verze 8080, jak HW (není kompatibilní s 8080), tak SW

8086, 8088 – základní údaje Rok vzniku 1978 Rychlost 5MHz 29 000 tranzistorů 3 µm technologie 10 * rychlejší nežli 8080 16 bitová CPU 1 MB fyzické paměti 20 bitová adresa 16 bitová data – 8086 8 bitová data – 8088 (ekonomické řešení)

8086, 8088 - vlastnosti První 16 bitový procesor Ve své době velmi dobré řešení Cena, výkon, kompatibilita,… Rozdíl ve vnější datové sběrnici 8086 : 16 bitů 8088 : 8 bitů (možnost využívat desky pro 8 bit, levné!) Vnější matematický koprocesor 8087! První IBM PC využívalo právě z ekonomických důvodů procesor 8088! První verze osobních počítačů fy IBM IBM PC (jen FD) IBM PC XT (eXtended Technology) (měl už HD!)

Jak vlastně první PC vypadalo?

IBM PC Základní systém Externí periferie Základní deska (MB) s CPU a RAM a sběrnicí Rozšiřující desky (řadiče, modem, …) Rozšiřující periferie (FD, HD) Skříň (CASE) Externí periferie Monitor Klávesnice Myš (později, ale už pod DOSem) Tiskárna Modem …

80286 – základní údaje 80186 a 80188 Rok vzniku 1982 Rychlost 8MHz Jsou speciální procesory, které měly vlastnosti procesorů tzv. jednočipových. Obsahovaly řadič přerušení, DMA, čitače a seriový I/O. Porty neobsahovaly. Používaly se hodně a dlouho v řídicích systémech ! Rok vzniku 1982 Rychlost 8MHz 134 000 tranzistorů 1.5 µm technologie 3 až 6 * rychlejší nežli 8086 16 bitová CPU 16 MB fyzické paměti 1 GB virtuální paměti 24 bitová adresa 16 bitová data – 80286 Kam zmizely 80186 a 80188? 80288 existovala, ale v PC se nepoužívala!

80286, 80288 - vlastnosti V reálném módu zpětně kompatibilní s 8086, ale rychlejší! V chráněném módu umožňuje pracovat s větší pamětí, přestože je interně stále pouze 16 bitový. Podpora multitasku a práce s virtuální pamětí. Čip s mnoha kompromisy..

80286, 80288 - vlastnosti Rozdíl ve vnější datové sběrnici 80286 : 16 bitů 80288 : 8 bitů (možnost využívat desky pro 8 bit, levné!) Vnější matematický koprocesor 80287! Verze osobních počítačů fy IBM IBM PC AT (Advanced Technology) MS DOS Pro tento OS neměl podstatný význam ! Žádný MS DOS 286 nevznikl Využíván tzv. extendery, které se využívaly hlavně pro programování her!

80386, 80386SX – základní údaje Rok vzniku 1985 Rychlost 16MHz 275 000 tranzistorů 1 µm technologie 32 bitová CPU 4 GB fyzické paměti 64 TB virtuální paměti 32 bitová adresa 32 bitová data – 80386 16 bitová data – 80386SX (ekonomické řešení)

Programátorský model 80386 platí dodnes ! 80386, 80386SX - vlastnosti Podobně jako 80286 je v reálném módu zpětně kompatibilní s 8086, ale rychlejší! V chráněném módu umožňuje pracovat s větší pamětí (4GB/64TB) s lineární adresou, protože je interně už 32 bitový! Mimo segmentaci podporuji i stránkování! Ještě vyšší podpora multitasku a práce s virtuální pamětí. Podpora vytváření tzv. virtuálních počítačů! Možnost vykonávat kód procesoru 8086 ve virtuálním módu současně s kódem pro chráněný režim. Programátorský model 80386 platí dodnes !

80386, 80386SX - vlastnosti Rozdíl ve vnější datové sběrnici 80386 : 32 bitů 80386SX : 16 bitů (možnost využívat desky pro 16 bit, levné!) Vnější matematický koprocesor 80387! Osobních počítačů typu IBM PC IBM ztratila vedoucí postavení, počítač typu PS/2 nebyl úspěšný! Vedení vývoje se ujali tzv. výrobci klonů, například COMPAQ, AST, aj. Operační systémy MS Windows, Linux, aj. – mají schopnost vykonávat kód programů pro MS DOS ve virtuálním režimu! Výrobci Silný nástup výrobců kompatibilních čipů, například AMD, aj.

Přehled prvních procesorů fy INTEL pro IBM PC Interní data Externí data adres. sběr. paměť FPU Cache L1 Cache L2 mód 8086 16 20 1 MB NE Real 8088 8 80286 24 16 MB Real 286 80386 32 4 GB ANO Real 386 286 V86 80386SX

Přehled prvních procesorů fy INTEL pro IBM PC Zahájení výroby Frekv. Techn. Počet tranz. Počet pinů Pouzdro 8086 1978 5 -10 3 μm 29 000 40 DIP 8088 1979 5 - 8 80286 1982 6 - 20 1.5 μm 134 000 68 PGA PLCC 80386 1985 16 – 40 1 μm 275 000 132 PGA PQFP 80386SX 1988 16 – 33 PLCC PQFP DIP – Dual InLine Package PGA – Pin Grid Array PLCC – Plastic Leaded Chip Carrier PQFP - Plastic Quad Flat Package

SMT (Surface Mount Technology) POUZDRA Je levnější! DIP (DIL) (Dual InLine Package) PGA (Pin Grid Array) PLCC (Plastic Leadless Chip Carrier) SMT (Surface Mount Technology) Zvětšuje se počet pinů

SMT (Surface Mount Technology) POUZDRA Je levnější! DIP (DIL) (Dual InLine Package) PGA (Pin Grid Array) PQFP (Plastic Quad Flat Package) SMT (Surface Mount Technology) Zvětšuje se počet pinů

poznámky Procesory fy INTEL vyráběla v Evropě fa SIEMENS (licence) Známé a výkonnější byly klony od fy NEC (V20, V30, …) Měly lepší architekturu a HW emulaci 8080, při zachování plné HW i SW slučitelnosti ! Nelegální kopie vyráběly státy RVHP ČSSR : 8080 SSSR : 8086 NDR : Z80 BLR : ? Motorola Speciální verze 80386SL, 80386SLC : pro nízký příkon 80386EX : pro řídicí účely, podobně jako 80186

A to je pro dnešek všechno !