El origen y desarrollo temprano de los microprocesadores

En 1971, Intel lanzó el primer microprocesador del mundo, el 4004, que fue el primer microprocesador de cuatro bits que se pudo utilizar en microordenadores. Contenía 2.300 transistores. Luego, Intel lanzó el 8008. Debido al bajo rendimiento informático, la respuesta del mercado fue muy insatisfactoria. En 1974, el 8008 se convirtió en el 8080, convirtiéndose en el microprocesador de segunda generación. Como dispositivo que reemplaza los circuitos lógicos electrónicos, el 8080 se utiliza en diversos circuitos y dispositivos de aplicaciones. Sin un microprocesador, estas aplicaciones no serían posibles.

Debido a que los microprocesadores pueden usarse para completar muchas tareas informáticas que antes requerían equipos más grandes y son baratos, las empresas de semiconductores comenzaron a competir para producir chips de microprocesadores. Zilog produjo el Z80 mejorado del 8080, Motorola produjo el 6800 e Intel produjo el 8085 mejorado en 1976. Sin embargo, estos chips básicamente no cambiaron las características básicas del 8080 y todos pertenecían a la segunda generación de microprocesadores. Todos utilizan tecnología NMOS, con un nivel de integración de unos 9.000 transistores. El tiempo medio de ejecución de instrucciones es de 1μS a 2μS. Están programados en lenguaje ensamblador, BASIC y Fortran, y utilizan un sistema operativo de usuario único.

Intel 8086

El 8086 producido por Intel en 1978 fue el primer microprocesador de 16 bits. Pronto Zilog y Motorola también anunciaron planes para producir Z8000 y 68000. Este fue el punto de partida de la tercera generación de microprocesadores.

El microprocesador 8086 tiene una velocidad de reloj máxima de 8 MHz, un canal de datos de 16 bits y una capacidad de direccionamiento de memoria de 1 MB. Al mismo tiempo, Intel también produjo el coprocesador matemático i8087. Los dos chips utilizan conjuntos de instrucciones mutuamente compatibles, pero el conjunto de instrucciones i8087 agrega algunas instrucciones específicas para cálculos matemáticos como logaritmos, exponenciales y funciones trigonométricas. Estos conjuntos de instrucciones se denominan colectivamente conjuntos de instrucciones x86. Aunque Intel produjo sucesivamente CPU de segunda y tercera generación y otras nuevas más avanzadas y rápidas en el futuro, todavía eran compatibles con las instrucciones x86 originales, e Intel continuó usando la secuencia x86 original en la denominación de las CPU posteriores hasta Más tarde, debido a problemas de registro de marcas, dejamos de seguir usando números arábigos para los nombres.

En 1979, Intel desarrolló el 8088. Tanto el 8086 como el 8088 utilizan transmisión de datos de 16 bits dentro del chip, por lo que ambos se denominan microprocesadores de 16 bits, pero el 8086 puede transmitir o recibir 16 bits por ciclo. datos de bits, mientras que el 8088 sólo utiliza 8 bits por ciclo. Porque la mayoría de los dispositivos y chips iniciales eran de 8 bits, y la transmisión y recepción de datos externos de 8 bits del 8088 eran compatibles con estos dispositivos. El 8088 está disponible en un paquete DIP de 40 pines y funciona a 6,66 MHz, 7,16 MHz u 8 MHz. El microprocesador integra aproximadamente 29.000 transistores.

Poco después de que salieran el 8086 y el 8088, Intel empezó a mejorarlos. Integraron más funciones en el chip, y así nacieron el 80186 y el 80188. Ambos microprocesadores funcionan con 16 bits internamente. El 80186 utiliza 16 bits para entrada y salida externa, mientras que el 80188 y el 8088 utilizan 8 bits.

En 1981, la empresa estadounidense IBM utilizó el chip 8088 en el PC que desarrolló, creando así una nueva era de los microordenadores. También fue a partir del año 8088 que el concepto de computadora personal (PC) comenzó a desarrollarse en todo el mundo. Desde que se aplicó el 8088 a las PC de IBM, las computadoras personales realmente han entrado en el trabajo y la vida de las personas, y también marcó el comienzo de una nueva era.

Intel 80286

En 1982, Intel desarrolló el microprocesador 80286 basado en el 8086. La frecuencia principal máxima del microprocesador es de 20 MHz y las transmisiones de datos internas y externas son todas de 16- bit, utilizando direccionamiento de memoria interna de 24 bits, y la capacidad de direccionamiento de memoria es de 16 MB. 80286 puede funcionar en dos modos, uno se llama modo real y el otro se llama modo de protección.

En modo real, la cantidad total de memoria a la que puede acceder el microprocesador está limitada a 1 megabyte; en modo protegido, el 80286 puede acceder directamente a 16 megabytes de memoria.

Además, el 80286 funciona en modo protegido, lo que puede proteger el sistema operativo y evitar que lo apague cuando encuentra aplicaciones anormales como el modo real o microprocesadores desprotegidos como el 8086.

IBM utilizó el microprocesador 80286 en su microordenador de tecnología avanzada, la máquina AT, lo que causó gran sensación. El 80286 tiene mejoras significativas con respecto a sus predecesores en los siguientes cuatro aspectos: soporte para mayor memoria; capacidad para simular espacio de memoria; capacidad para ejecutar múltiples tareas simultáneamente y velocidad de procesamiento mejorada; La velocidad de la primera PC era de 4 MHz, y la primera máquina AT basada en 80286 funcionaba de 6 MHz a 8 MHz. Algunos fabricantes también aumentaron la velocidad por su cuenta, de modo que 80286 alcanzó los 20 MHz, lo que significó una mejora significativa en el rendimiento.

El paquete de 80286 es un paquete cuadrado llamado PGA. PGA es un paquete económico derivado de PLCC. Tiene un pin sólido interno y externo. En este paquete, el 80286 integra aproximadamente 130.000 transistores.

El bus de la microcomputadora IBM PC/AT mantiene la estructura de bus de tres capas de XT y agrega lógica de conversión de controlador de bus de bytes altos y bajos y bus de bytes altos. Al igual que la máquina XT, la CPU está soldada a la placa base.

En ese momento, la máquina original solo se refería a la PC IBM, y la máquina compatible se refería a otras máquinas además de la PC IBM. En ese momento, además de Intel, las empresas que producían CPU también incluían a AMD y Siemens, y a la gente no le importaba qué tipo de CPU utilizaban sus computadoras, porque las CPU producidas por AMD y otras empresas eran casi las mismas que las de Intel. hasta la era 486 en la que la gente se preocupaba por su CPU.

La era de 8086~80286 fue la era en la que comenzaron las computadoras personales. En ese momento, muy pocas personas en China usaban o incluso veían PC. Era algo misterioso en la mente de la gente. No fue hasta principios de la década de 1990 que las computadoras comenzaron a hacerse populares en China.