【果言科技】x86 架構是什麼?從 40 年前的 Intel 8086 談起

上一回【果言科技】帶大家見證過幾個年輕網友不曾見過的黑科技,今次 TechApple 要講的比較普通:x86 架構的歷史。我們從電腦規格看到中央處理器 (CPU) 採用 x86 ,那麼 x86 究竟是什麼?過去有什麼經典的 x86 處理器見證著電腦的發展? 我們手上有兩顆經典處理器 Intel i386 (80386) 與 Inte i80486 ,以現在的角度看他們時脈不快、功能不多,甚至有點「殘缺」,卻是電腦發展的一個里程碑。

今次想跟大家談談經典的電腦架架-Intel x86 。

導言:什麼是 x86 架構處理器?

現時電腦採用 x86 架構,那麼 x86 究竟是什麼大家又清楚嗎?這個字其實是一個「指令集架構」家族的總稱,起源自 1978 年的 Intel 8086 中央處理器,它是一個電腦指令巨集的主流沿用至今,可以說是最成功的電腦架構。它的特點是採用 複雜指令集電腦,Complex Instruction Set Computer 字組,指令數目多而且複雜,電腦需要加以判讀所以效率較低(相對於手機等流動裝置用的的 RISC( reduced instruction set computing) 架構),直到 90 年代技術進步情況才有所改變

在 8086 之後推出 80286 、80386 、80486 等等處理器,其後再出現 Pentium 、Intel Atom 、 Intel Core i3 、i5 系列都採用 x86 架構,在 2017 年 Qualcomm 其中一個目標就是利用 ARM 處理器(採用 RISC 架構)去模擬出 x86 環境,令到 Qualcomm 處理器都能夠支援 x86 程式。

Intel8086 (圖片來源:維基百科)

x86 的始祖:從 8086 開始談起

從歷史開始談起, Intel 在 1976 年正式生產 8086 ,在它之前的 Intel 8085 這款 8 位元處理器面對 Motorola 、Zilog Z80 等等對手的挑戰,所以 Intel 特別看重這個產品。它被設計可以相容以前的 8008、8080、8085等微處理器。指令集與編程模式是基於 8080 微處理器,但指令集做了擴充功能以完全支援 16位元計算。

當時除了加入新指令之外,亦引入多處理器系統的匯流排結構,甚至可以與 Intel 8087、Intel 8089 進行運作加強浮點運算,這款處理器速度有 5MHz 至 10MHz ,除了 Intel 以外 NEC 、富士通、西門子亦有進行生產。

大流行的一代 Intel 8088 與 IBM PC

雖然 Intel 8086 是 x86 始祖,但最初把 x86 架構發揚光大的要數 Intel 8088 ,它是外部匯流使用了 8-bit 設計,相對於 Intel 8086 成本低,而它採用了 4-bit 的 Prefetch 與 Queue ,相對於 8086 的 6-bit 更為便宜,因為 IBM PC 採用了 8088 作為處理器使它大為流行,如果當年 IBM 選取了 Motorola 68000 ,又會是另一個故事。

IBM PC (圖片來源:維基百科)
IBM PC (圖片來源:維基百科)

3 thoughts on “【果言科技】x86 架構是什麼?從 40 年前的 Intel 8086 談起

  • 一月 31, 2017 at 3:36 上午
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    是 IBM
    不是 IMB
    整編文章都錯,沒做校對嗎?

    還有,386DX 呢?
    說到286﹐386﹐那相關的287﹐387呢?

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    • 一月 31, 2017 at 9:28 上午
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      感謝提示和支持,有關的錯誤已經更正,檢討以後更重視校對用字。

      至於有關X87,因為我們覺得在486DX中整合的意義比較大,所以在其他篇章只略提及,重點放了在486那邊。

      Reply
  • 二月 4, 2017 at 2:25 下午
    Permalink

    作者有必要提及:
    1. SX和DX晶片的分別。
    2. 當年80386同80387係可以分開買的。
    3. 你嘅圖上面有Overdrive晶片,你都可以簡介一下Overdrive晶係我地改機人士喺買唔起80486下嘅改進品。

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