Un historique détaillé du processeur

Les processeurs sont probablement le composant matériel le plus intéressant de votre ordinateur. Ils ont une histoire riche et soignée, remontant à 1971 avec le premier microprocesseur disponible dans le commerce, l'Intel 4004. Comme vous pouvez l'imaginer et vous vous êtes sans doute vu, depuis lors, la technologie s'est améliorée à pas de géant.

Nous allons vous montrer un historique du processeur, en commençant par le processeur Intel 8086. Il s’agissait du processeur choisi par IBM pour le premier PC et qui n’a désormais plus qu’un bon historique.

Note de l'éditeur: Cet article a été publié en 2001, mais en décembre 2016, nous l'avions mis à jour pour inclure de nouvelles avancées dans le domaine depuis.

Intel 8086

Les processeurs ont subi de nombreux changements au cours des quelques années écoulées depuis que Intel a lancé le premier. IBM a choisi le processeur Intel 8088 pour les cerveaux du premier PC. Ce choix par IBM est ce qui a fait d’Intel le leader considéré sur le marché des processeurs. Intel reste le principal leader du développement de microprocesseurs. Alors que les nouveaux concurrents ont développé leurs propres technologies pour leurs propres processeurs, Intel continue à rester plus qu'une source viable de nouvelles technologies sur ce marché, avec la croissance sans cesse croissante d'AMD.

Les quatre premières générations de processeurs Intel ont pris le nom de série «8». C’est pourquoi les types techniques se réfèrent à cette famille de puces sous les noms 8088, 8086 et 80186. Cela va jusqu’au 80486, ou tout simplement. 486. Les puces suivantes sont considérées comme les dinosaures du monde de l’informatique. Les ordinateurs basés sur ces processeurs sont du genre à s’asseoir dans le garage ou l’entrepôt pour ramasser la poussière. Ils ne servent plus beaucoup, mais les geeks n’aimons pas les jeter parce qu’ils fonctionnent toujours. Tu sais qui tu es.

• Intel 8086 (1978)
  Cette puce a été ignorée pour le PC d'origine, mais elle a été utilisée dans quelques ordinateurs ultérieurs, ce qui ne représentait pas grand chose. C’était un véritable processeur 16 bits qui communiquait avec ses cartes via une connexion de données à 16 fils. La puce contenait 29 000 transistors et 20 lignes d’adresses, ce qui lui permettait de parler avec jusqu’à 1 Mo de RAM. Ce qui est intéressant, c'est que les concepteurs de l'époque n'avaient jamais soupçonné que quelqu'un aurait besoin de plus de 1 Mo de RAM. La puce était disponible en versions à 5, 6, 8 et 10 MHz.
• Intel 8088 (1979)
  Le 8088 est, à toutes fins pratiques, identique au 8086. La seule différence est qu'il gère ses lignes d'adresse différemment du 8086. Cette puce était celle qui avait été choisie pour le premier PC IBM et, comme le 8086, elle capable de travailler avec la puce coprocesseur mathématique 8087.
• NEC V20 et V30 (1981)
  Les clones des 8088 et 8086. Ils sont toutefois supposés être environ 30% plus rapides que ceux d'Intel.
• Intel 80186 (1980)
  Le 186 était une puce populaire. De nombreuses versions ont été développées dans son histoire. Les acheteurs pouvaient choisir entre les versions CHMOS ou HMOS, 8 bits ou 16 bits, selon leurs besoins. Une puce CHMOS pourrait fonctionner à deux fois la vitesse d'horloge et au quart de la puissance de la puce HMOS. En 1990, Intel est sorti avec la famille Enhanced 186. Ils partageaient tous une conception de base commune. Ils avaient un noyau de 1 micron et fonctionnaient à environ 25 MHz sous 3 volts. Le 80186 comportait un haut niveau d'intégration avec le contrôleur système, le contrôleur d'interruption, le contrôleur DMA et les circuits de synchronisation directement sur la CPU. Malgré cela, le 186 ne s’est jamais retrouvé dans un ordinateur personnel.
• Intel 80286 (1982)
  Un processeur 16 bits, 134 000 transistors, capable d'adresser jusqu'à 16 Mo de RAM. Outre l’augmentation de la prise en charge de la mémoire physique, cette puce peut fonctionner avec la mémoire virtuelle, ce qui permet beaucoup plus d’extensibilité. Le 286 était le premier "vrai" processeur. Il a introduit le concept de mode protégé . Il s’agit de la capacité à effectuer plusieurs tâches à la fois, en exécutant différents programmes séparément mais simultanément. DOS n'a pas exploité cette possibilité, mais les systèmes d'exploitation futurs, tels que Windows, pourraient jouer avec cette nouvelle fonctionnalité. L’inconvénient de cette capacité était cependant qu’alors qu’elle pouvait passer du mode réel au mode protégé (le mode réel était censée la rendre rétro-compatible avec le 8088), elle ne pouvait pas repasser en mode réel sans un redémarrage à chaud. Cette puce était utilisée par IBM dans son système de technologie de pointe PC / AT et était utilisée dans beaucoup de systèmes compatibles IBM. Il fonctionnait à 8, 10 et 12, 5 MHz, mais les éditions ultérieures de la puce ont atteint 20 MHz. Alors que ces puces sont considérées aujourd'hui comme des poids en papier, elles étaient plutôt révolutionnaires à l'époque.
• Intel 386 (1985 - 1990)
  Le 386 signifiait une augmentation importante de la technologie d'Intel. Le 386 était un processeur 32 bits, ce qui signifie que son débit de données était immédiatement le double de celui du 286. Contenant 275 000 transistors, le processeur 80386DX est disponible en versions à 16, 20, 25 et 33 MHz. Le bus d'adresses 32 bits permettait à la puce de fonctionner avec 4 Go de RAM et 64 To de mémoire virtuelle. De plus, le processeur 386 a été le premier à utiliser le traitement en pipeline des instructions, ce qui permet au processeur de commencer à travailler sur l'instruction suivante avant la fin de la précédente. Bien que la puce puisse fonctionner en mode réel et en mode protégé (comme le 286), elle pourrait également fonctionner en mode réel virtuel, permettant ainsi l’exécution de plusieurs sessions en mode regroupement à la fois. Un système d’exploitation multitâche tel que Windows était cependant nécessaire pour le faire. En 1988, Intel a lancé le 386SX, qui était essentiellement une version allégée du 386. Il utilisait le bus de données 16 bits plutôt que le 32 bits. Il était donc plus lent, mais consommait moins d'énergie et permettait ainsi à Intel promouvoir la puce dans les ordinateurs de bureau et même les portables. En 1990, Intel a lancé le 80386SL, qui était essentiellement une version à 855 000 transistors du processeur 386SX, avec compatibilité ISA et circuit de gestion de l'alimentation.
  386 puces ont été conçues pour être conviviales. Toutes les puces de la famille étaient compatibles pin-à-pin et compatibles binaire avec les 186 puces précédentes, ce qui signifiait que les utilisateurs n'avaient pas besoin de nouveaux logiciels pour les utiliser. En outre, le 386 offrait des fonctionnalités respectueuses de l’énergie, telles que les exigences en basse tension et le mode de gestion du système (SMM), qui pouvaient éteindre divers composants pour économiser de l’énergie. Globalement, cette puce a été un grand pas en avant pour le développement de la puce. Il a établi la norme que beaucoup de puces ultérieures suivraient. Il offrait un design simple que les développeurs pourraient facilement concevoir.

Intel 486 (1989 - 1994)

Le 80486DX est sorti en 1989. Il s’agissait d’un processeur 32 bits contenant 1, 2 million de transistors. Il avait la même capacité de mémoire que le 386 (les deux étaient du 32 bits) mais offrait une vitesse deux fois supérieure à 26, 9 millions d’instructions par seconde (MIPS) à 33 MHz. Il y a quelques améliorations ici, cependant, au-delà de la vitesse. Le 486 a été le premier à avoir une unité de virgule flottante intégrée (FPU) pour remplacer le coprocesseur mathématique normalement séparé (tous les modèles du 486 ne l’avaient cependant). Il contenait également un cache intégré de 8 Ko sur puce. Cela augmente la vitesse en utilisant les instructions en pipeline pour prédire les prochaines instructions, puis en les stockant dans le cache. Ensuite, lorsque le processeur a besoin de ces données, il les extrait du cache plutôt que d'utiliser la surcharge nécessaire pour accéder à la mémoire externe. En outre, le 486 est venu dans les versions 5 volts et 3 volts, offrant une flexibilité pour les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables.

La puce 486 était le premier processeur d'Intel conçu pour pouvoir être mis à niveau. Les processeurs précédents n'étaient pas conçus de cette manière. Ainsi, lorsque le processeur est devenu obsolète, toute la carte mère devait être remplacée. Avec le 486, le même socket de processeur pouvait prendre en charge plusieurs versions du 486. Les offres 486 initiales étaient conçues pour pouvoir être mises à niveau avec la technologie «OverDrive». Cela signifie que vous pouvez insérer une puce avec une horloge interne plus rapide dans le système existant. Les systèmes 486 ne peuvent pas tous utiliser OverDrive, car il faut un certain type de carte mère pour le prendre en charge.

Le premier membre de la famille 486 était le i486DX, mais en 1991, ils ont sorti les 486SX et 486DX / 50. Les deux puces étaient fondamentalement les mêmes, sauf que le coprocesseur mathématique était désactivé sur la version 486SX (oui, il était là, vient d'être désactivé). Bien entendu, le 486SX était plus lent que son cousin DX, mais la réduction des coûts et de la puissance qui en résultait se traduisit par une accélération des ventes et une progression sur le marché des ordinateurs portables. Le 486DX / 50 était simplement une version à 50 MHz du 486 d'origine. Le DX ne pouvait pas prendre en charge les futurs OverDrives, contrairement au processeur SX.

En 1992, Intel a publié la prochaine vague de 486 utilisant la technologie OverDrive. Les premiers modèles étaient les i486DX2 / 50 et i486DX2 / 66. Le «2» supplémentaire dans les noms indique que la vitesse d'horloge normale du processeur est effectivement doublée avec OverDrive. Le 486DX2 / 50 est donc une puce à 25 MHz doublée à 50 MHz. La vitesse de base inférieure permettait à la puce de fonctionner avec les conceptions de cartes mères existantes, mais permettait à la puce de fonctionner en interne à une vitesse accrue, augmentant ainsi les performances.

Également en 1992, Intel a sorti le 486SL. Il était pratiquement identique au processeur 486, mais il contenait 1, 4 million de transistors. Les circuits internes de gestion de l’alimentation utilisaient les entrailles supplémentaires, l’optimisant pour une utilisation mobile. À partir de là, Intel a publié diverses versions de 486 versions, mélangeant des SL avec des SX et des DX à différentes vitesses d’horloge. En 1994, ils complétaient leur développement continu de la famille 486 avec les processeurs DX4 Overdrive. Bien que vous pensiez peut-être qu'il s'agissait de quadrupleurs d'horloge 4X, ils étaient en réalité des tripleurs 3X, permettant à un processeur de 33 MHz de fonctionner en interne à 100 MHz.

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