Microprocesseurs d'ordinateurs personnels

1993/10/01 Romo Uriarte, Jesus Maria Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Hardwarea

Nous connaissons tous les différences entre deux voitures qui, avec les mêmes modèles, utilisent du carburant essence et du diesel. En dépit d'être les mêmes de l'extérieur, nous savons que dans la consommation, l'accélération, le bruit et les vibrations, le prix, la durée, les coûts d'entretien, etc. Ils sont totalement différents.

La même chose sur les ordinateurs. Malgré sa similitude apparente, le moteur interne conditionne entièrement l'ordinateur. Dans ce petit travail, nous allons essayer de comprendre pourquoi cela, et nous donnerons des informations qui peuvent être utiles lors de l'achat de l'ordinateur.

Le moteur informatique est appelé microprocesseur et est collé sur une carte appelée Carte Majeure ou Carte Base. L'image suivante montre les plaques principales. La plus grande puce est une puce qui peut être identifiée rapidement.

Qu'est-ce que le micro

Le microprocesseur est le cœur d'un ordinateur et son nom (CPU) dans les livres et les catalogues techniques est l'unité centrale de processus. Physiquement, il s'agit d'une puce ou d'un circuit intégré, dans une petite pilule s'accumulent de nombreux dispositifs discrets (résistances, diodes, transsisteurs, ...) et l'ensemble est placé sur la carte de base de l'ordinateur (Placa Mayor).

L'unité centrale de processus (désormais appelée microprocesseur) est chargée de diriger les opérations mathématiques, les comparaisons, les domiciliations à la mémoire, l'exécution des commandes, le transport de données et le contrôle total de l'ordinateur.

La séparation des parties de puce n'a pas un accord absolu et on le sait que les limitations peuvent être beaucoup de fois assez discutables. Bien que parfois la Mémoire Principale de l'ordinateur soit considérée comme partie intégrante du microprocesseur, ici nous laisserons dehors et dirons que les parties du micro sont l'Unité Arithmétique Logique (UAL) et l'Unité de Contrôle.

Dans l'Unité Arithmétique Logique sont effectuées opérations mathématiques et logiques. L'Unité Arithmétique Logique (Aritmethic-Logic Unit, en anglais) est spécialisée dans ce travail.

Le programme à exécuter est enregistré dans la mémoire principale et les commandes de ce lot de sentences sont traitées individuellement. Les sentences iront un par un à l'Unité de Contrôle, la sentence qui vient de la Mémoire Générale à exécuter est localisée dans un registre de l'Unité de Contrôle et dans un autre est enregistré l'adresse de la sentence suivante du programme. L'Unité de Contrôle est chargée d'interpréter et d'exécuter les jugements du programme, pour lequel l'Unité de Contrôle créera des micro-ordres pour surveiller les autres composants de l'ordinateur et diriger le fonctionnement complet, le tout sous la synchronisation d'une horloge.

Bus

L'importance du microprocesseur dans tout le système est élevée. Les commandes du programme, les caractères affichés par le moniteur, celui qui écrit l'imprimante, ...tout passe par la puce. Il est clair qu'il doit être lié à d'autres dispositifs du système et donc le micro doit avoir des canaux de communication. Ces voies de communication sont des connecteurs parallèles appelés bus.

Un bus est un ensemble de fils électriques qui unissent les différents éléments de l'ordinateur. Un bit est transféré de chaque fil (par exemple : 1 pour tension élevée et 0 pour basse tension). Le nombre de fils est important, car plus il est important, plus vous pouvez envoyer d'informations sur le même pouls de l'horloge.

L'ordinateur utilise trois bus différents: Bus d'adresse, Bus de contrôle et Bus de données.

Le bus d'adresse a pour mission d'obtenir la connexion entre le micro et la RAM. Vous avez seulement une adresse: De l'unité de contrôle à la mémoire principale. Lorsque le microprocesseur doit lire le contenu d'une pile de mémoire, il envoie son adresse depuis le bus d'adresse et reçoit les informations demandées depuis le bus de données (Voir Elhuyar 70, opérations d'écriture et de lecture).

La taille du bus d'adresse définit la capacité de la RAM. Un bus d'adresse avec deux fils peut diriger quatre cellules. Lorsque vous transmettez un bit par fil, les adresses que vous pouvez obtenir sont 00, 01, 10 et 11. En général, la mémoire maximale qui peut être adressée est 2n, où n est le nombre de fils du Bus d'adresses.

Les signaux générés par le microprocesseur sont transportés via le bus de contrôle. Ces instructions sortent du micro et se dirigent vers les circuits et cartes environnantes. Les signaux de contrôle peuvent être très différents (interruptions, signaux d'horloge, etc.) ). ). C'est pourquoi ce sont des fils spéciaux et dédiés et le Bus de Contrôle n'a pas de forme de connecteur parallèle.

Le bus de données est utilisé pour transporter des données entre le microprocesseur et les périphériques. Le nombre de fils est lié à la capacité de l'Unité Arithmétique Logique et correspond au nombre de bits qu'elle peut traiter simultanément. Quand on dit qu'un microprocesseur est 16 bits (par exemple 8088, 8086 et 286) Le bus de données a 16 fils, ou ce qui est la même chose, vous pouvez traiter 16 bits dans chaque commande.

Comme indiqué, un microprocesseur intègre un certain nombre de composants, et le bus de données qui sert à les rejoindre est appelé interne. Bus de données interne. Mais en plus du microprocesseur, il existe de nombreux circuits et composants à relier entre eux sur la Carte Principale (comme la RAM), et l'extension du bus de données sur la Carte Principale est connue comme Bus de Données Externes. Parfois, le nombre de fils que les Bus de Données Internes et Externes ont est égal, mais ce n'est pas toujours une caractéristique à prendre en compte.

Micros INTEL

Avant de commenter les microprocesseurs les plus connus et de ne pas noyer dans la sauce profonde acronyme, nous donnerons quelques détails sur les noms.

Lorsque le micro 286 de la société Intel a été présenté, il a été baptisé sous le nom 80286. Ce que nous connaissons avec le numéro 386 a été officiellement appelé 80386. En raison de l'influence du marché a perdu 80 du front et Intel a décidé de l'éliminer. Selon la décision d'Intel, le préfixe a été maintenu dans les anciens 8088 et 8086, les nouveaux modèles étant 286, 386 et 486.

Intel est la maison la plus micro vendue dans le monde des ordinateurs personnels. Il ya d'autres fabricants, mais parmi tous ne vendent pas autant que Intel. Les plus importants sont Motorola, Texas Instruments, Cyrix, Chips and Technologies, NEC et Advanced Micro Devices. Ils ont essayé de suivre les normes établies par Intel. La même chose a été faite avec les noms, de sorte que vous pouvez également trouver les micros 286, 386 et 486 qui ne sont pas Intel.

INTEL 8088/8086

IBM PC, premier ordinateur personnel, avait un micro 8088. Le bus de données interne était de 16 fils, mais le bus de données externe était de 8 bits. Comme le bus d'adresse était de 20 bits et que le système d'exploitation DOS a été rédigé pour ce microprocesseur, la limite de 220 = 1024 ko a été alors créée.

Bientôt le micro 8086 est apparu. La seule différence avec ce qui précède est que le bus de données internes et externes est de 16 bits. Comme ils sont identiques en programmation et design, ils sont identifiés avec le nom composite 8088/8086.

INTEL 286

La prochaine étape d'Intel était 286 micro, avec lequel une nouvelle génération d'ordinateurs AT a commencé. Comme à l'époque, le Bus de Données était de 16 bits, mais comme le Bus d'Adresse était de 24 fils, la mémoire qu'il pouvait diriger était de 16 Mo.

Le Micro 286 a deux façons de travailler: la réelle et la protégée. Simulez réellement les 8088/8086 précédents (gestion de 1024 kb de mémoire) et ne profitez pas de toutes vos capacités. En mode protégé, il gère 16Mo de RAM et accepte Multitâche (capacité à exécuter plusieurs tâches simultanément en partageant les mêmes données).

INTEL 386

Ce micro est 32 bits pour le bus de données et le bus d'adresses. En conséquence, la mémoire que vous pouvez gérer est de 4096 Mo et ses formes de travail sont quatre.

Les deux premières façons de travailler sont d'obtenir la compatibilité avec les précédentes et les deux autres sont le mode protégé et imaginaire de 386. Vous pouvez domicilier de manière protégée 4096 Mb et accepter des peines 32 bits. Imaginaire, il est capable d'émuler plusieurs microprocesseurs de type 8086 simultanément.

INTEL 486

Quatre ans plus tard, le 486 micro est arrivé, également avec des bus 32 bits et on peut dire qu'il a été rénové 386. Mais la caractéristique fondamentale du micro 486 est qu’il contient un coprocesseur mathématique et une mémoire cache de 8 kb.

Le coprocesseur réduit considérablement le temps nécessaire pour effectuer des opérations mathématiques. La mémoire “cache” accumule les données les plus fréquemment utilisées, et lorsque le micro a besoin d’une de ces données, il n’a pas besoin de lire en mémoire RAM, économisant du temps.

386 SX/DX/SL: Nœud de noms

Les explications qui ont été faites servent à différencier les principales familles des micros, mais dans les deux derniers groupes il y a différents modèles. Pour comprendre le pourquoi de cette rareté, il faut tenir compte des persécutions commerciales.

Trois ans après l'apparition du 386 micro en 1988, les prix des ordinateurs étaient les suivants: Ordinateur de type 8088/8086 200.000 pts. Environ 10.000 livres, 286 ordinateurs d'une valeur de 500.000 pesetas (25.000 livres) et 386 par million (50.000 livres).

À cette époque, le prix de 386 doublait celui de 286 et la raison était au coût de la Grande Plaque. Ils étaient près de dix ans de fabrication de plaques principales de 16 bits pour 8086 et 286, et les coûts n'étaient pas aussi élevés, mais on ne pouvait pas coller 386 microns sur cette carte de base. Des plaques Major spéciales 32 bits étaient nécessaires pour l'ordinateur.

Intel a présenté la puce 386 SX pour donner une solution au marché. Cette micro est comme la 386a, mais le bus de données externe est de 16 bits. L'avantage de cette caractéristique était de pouvoir la placer dans les Grandes Plaques bon marché. L'inconvénient était que l'exécution était plus lente que le 386 réel.

Dès lors, le vrai 386 microprocesseurs SX est placé sur le suffixe DX.

Les ordinateurs portables nécessitent une faible consommation et la puissance, de sorte que le microprocesseur est également conçu pour cette situation de travail. Intel a publié il y a trois ans le micro 386 S.L. dans le but de couvrir ce creux. Il est essentiellement 386 SX, mais si vous travaillez à 3,3 volts la durée des batteries est beaucoup plus longue.

486 SX/DX/SL/DX2/OverDrive: Encore plus confus

En 1991 Intel a présenté la puce 486 SX. En résumé, le coprocesseur mathématique est désactivé au 486 réel pour obtenir le micro 486 SX. Le 486 micro réel est appelé 486 DX et 486 SX auquel le coprocesseur est désactivé. Ce dernier est vendu moins cher.

Le micro 486 SX est en quelque sorte équivalent à 386 SX. Rappelez-vous que le microprocesseur 386 SX, offrant un ordinateur bon marché 32 bits, occupait un segment particulier du marché, mais la cause du micro 486 SX n'est pas si claire:

Comme il est d'usage d'ajouter le coprocesseur sur les ordinateurs, on ne
comprend pas pourquoi la puce elle-même est annulée. Dire que la dernière est plus cher

Comme vous obtenez 486 DX avec le coprocesseur allumé, vous devez l'éteindre si vous voulez convertir en 486SX.

Pour le comprendre, une fois de plus, nous devons nous plonger dans des stratégies de sous-jeu et de marketing de luttes commerciales.

Avec la maison Intel dans le domaine des microns, les autres maisons ont tiré des copies cloniques de 386 microns, créant une bataille difficile. Cyrix et AMD sont les seuls qui ont obtenu des clones de 486 microns et dans ce domaine apparaît forte Intel.

Intel cessera de développer la technologie du micro 386 et comme il souhaiterait que les eaux du marché soient destinées à son broyeur, voici la cause du microprocesseur SX. Par conséquent, en lançant 486 SX moins cher, on cherche à ce que les fabricants d'ordinateurs osent le monde des 486 microns.

Le domaine des ordinateurs portables est important et la preuve en est le micro Intel 486 SL. Bien que préparé pour des conditions de travail particulières, c'est un véritable ordinateur 486 DX avec coprocesseur et cache.

Intel vise à maintenir le leadership et propose ses propres innovations de conception. Par exemple, la technologie de la montre en double (famille de microns connue sous le nom de DX2). Un micro DX2 a des caractéristiques DX normales, mais le bus de données interne transporte les données plus fréquemment. Par exemple : Un micro 486 DX/33 fonctionne sur une fréquence de 33 MHz sur le bus interne et externe, mais le bus intérieur du 486 DX2/66, équivalent à une double horloge, fonctionne à 66 MHz et l'extérieur fonctionne à 33 MHz.

Enfin et pour finir, nous mentionnerons les micro connus comme OverDrive. En réalité 486 sont des micros DX2, mais au lieu de les vendre aux fabricants d'ordinateurs, il est vendu directement au client utilisateur. Par conséquent, si vous voulez améliorer les systèmes avec des microns 486 SX ou 486 DX, vous pouvez remplacer OverDrive par micro. Ne disposant pas d'un coprocesseur pour les micros de type 480, la Plaque Centrale de l'ordinateur a un socket ou creux vide dans lequel le copro 487 SX est collé et avec la combinaison des deux on obtient les performances du micro 486 DX. L'égalité de l'association peut être: 486 SX + 487 SX = 486 DX. Le micro OverDrive est placé dans la cavité du copro et annule la puce originale. S'il s'agit d'un autre type d'OverDrive qui est placé par le changement du micro 486 au lieu du socket du copro.

Index des indices

Des indices sont utilisés pour évaluer les ordinateurs. Grâce à plusieurs programmes, vous pouvez tester ou obtenir un résultat numérique de l'ordinateur que vous voulez évaluer. Le nombre résultant sera décalé en sachant que l'indice 100 correspond au micro- 486 SX 25. Voici la liste des index iCOMP inventés par Intel pour effectuer des comparaisons (voir tableau).

Pentium

L'Office des brevets des États-Unis ne reconnaît pas les chiffres comme marques déposées, de sorte que la concurrence stricte d'Intel a non seulement obtenu des copies cloniques des micros, mais a copié les noms de ces derniers. Vous pouvez trouver des ordinateurs 386 et 486 sans intel (in side) et Intel ne semble pas gagner dans les luttes légales pour défendre les droits de la marque.

Pour tout cela, le micro de la prochaine génération d'Intel, récemment apparu (qui devait être 586), porte le nom de Pentium, mais compte tenu de ses caractéristiques, sera à la fois pour les micro-ordinateurs et les miniordinateurs, et les premières machines vendues serviront de serveur.

Les premiers serveurs avec microprocesseur Pentium sont:

Remarque: Pour bien voir les tableaux aller au pdf.