אינטל 8086

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
(הופנה מהדף 8086 (מעבד))
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שבב 8086

8086 הוא מעבד 16 סיביות שפותח על ידי אינטל בשנת 1978. בזכות בחירתו על ידי IBM כמעבד של המחשב האישי הראשון מתוצרתה, קמה בעקבותיו שרשרת המעבדים הנפוצה ביותר כיום, המכונה ארכיטקטורת x86.

אות השעון של ה-8086 נע בין 4.77 ל-10 מגה-הרץ. המעבד בנוי בתצורת תושבת של 40 פינים, עם אפיק נתונים של 16 סיביות, המרובב עם אפיק כתובות של 20 סיביות. יש לו 14 אוגרים בגודל 16 סיביות כאשר ל-4 מהם ניתן לגשת כזוג אוגרי 8 סיביות.

תכנונו מהווה פשרה בין שתי גישות שהיו בזמנו: מצד אחד נדרש מרחב כתובות גדול יותר מ-16 סיביות ומצד שני נדרשה תאימות לאחור עם סט הפקודות של מעבדים קודמים. למשל, חברת "זילוג" המתחרה בחרה בסט פקודות חדש עבור ה-Z8000 ללא תאימות לאחור במעבד הקודם שלה ה-Z80 שהיה פופולרי אף יותר מן המעבדים של אינטל בזמנו. ואילו אינטל בחרה בפשרה: ה-8086 תומך בסט הפקודות של קודמו ה8080 אבל מוסיף פקודות חדשות הניגשות ל-אוגרי כתובת חדשים, ומאפשרים גישה לערוץ כתובות של 20 סיביות, תכונה שמאפשרת ל-8086 גישה ל-1 מגה בייט, לעומת 64K של המעבדים הקודמים - 8080 ו-8085 של אינטל, ו-Z80 של זילוג. בחירה זו העניקה ל-8086' תאימות לאחור מסוימת עם תוכנה שנכתבה במקור למעבדים מהדור הקודם.

אחת הגרסאות של ה8086 היא ה8088 ששוחרר מייד לאחריו וזהה לו, אלא שיציאת עורק הנתונים (Data Bus) שלו היא של 8 סיביות במקום 16 סיביות של ה-8086, ולכן גישה לנתונים של 16 סיביות מצריכות שני מחזורי שעון. ה-8088 מאפשר לבנות מערכת זולה יותר, עם ערוץ נתונים כללי ברוחב 8 סיביות במקום 16. ה-8088 הוא המעבד שחברת IBM בחרה עבור המחשב האישי הראשון שלה, ה-IBM PC, ובחירה זו, בסופו של דבר, הביאה לדומיננטיות של אינטל בשוק המעבדים בארבעים השנים הבאות.

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תוכנה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מקור שני[עריכת קוד מקור | עריכה]

בתקופה שיצא ה-8086, לקוחות ציפו מרכיבים מרכזיים, כמו המעבד, שיהיה לרכיב מקור שני (Second source(אנ')). למעבדים הקודמים של אינטל, אינטל 4004, אינטל 8008 ו-אינטל 8080 היו מקורות שניים, וכך גם ל-8086. בהמשך, חברות נוספות ייצרו "תואמים" ל-8086 בלי רישיון מאינטל. שני המקורות העיקריים מחוץ לאינטל היו AMD, ו-NEC (המעבדים של NEC נקראו V20 ו-V30 בהתאמה ל-8088 ול-8086). חברות נוספות שייצרו תואמי 8086 היו פוג'יטסו, האריס, OKI, סימנס, טקסס אינסטרומנטס, מיצובישי ופנסוניק. כמו כן יוצרו תואמי 8086 בברית המועצות, בשם K1810VM86(אנ').

מעבדי עזר[עריכת קוד מקור | עריכה]

ארכיטקטורת ה-8086 תומכת במעבדי עזר, שמרחיבים את יכולת המעבד, עם פקודות בסט הפקודות ששמורות למעבד העזר. מעבד העזר המוכר ביותר הוא אינטל 8087, לביצוע חישובי נקודה צפה. במחשב ה-PC יש תושבת עבור ה-8087, וביישומים שדורשים מספר רב של חישובי נקודה צפה, אחד השדרוגים הנפוצים הוא הוספת מעבד העזר. חברי המשפחה הבאים המשיכו לכלול מעבד עזר לנקודה צפה - 80287 עבור ה-80286, ו-80387 עבור ה-80386. המעבד 80486 הוצג כשהטכנולוגיה אפשרה לכלול יותר טרנזיסטורים (בערך מיליון) על שבב יחיד, והוא הראשון במשפחה שיחידת החישוב שלו (ALU) יכולה לבצע חשבונות בנקודה צפה במעבד עצמו. ה-8087 פותח באינטל ישראל, בצוות בהובלת רפי נווה, שרשום כממציא על מספר פטנטים הקשורים בשבב. תקן IEEE 754-1985 לביצוע חישובי נקודה צפה, ומהווה את התקן הדומיננטי לחישובי נקודה צפה במחשבים, מבוסס במידה רבה על צורת הייצוג והעיגול שה-8087 מממש.

מורשת[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – X86

ה-8086 היה הראשון בשושלת שקיבלה מאוחר יותר את הכינוי x86. חברים בולטים במשפחה הם:

  • אינטל 80186 (1982): מעבד זה היה מיועד בעיקר לבקרים, ומלבד שיפורים קלים, כמו הקטנת מספר מחזורי השעון שפקודות מסוימות דורשות, והוספת מספר פקודות לסט הפקודות, עיקר השינוי לעומת ה-8086 הוא הכללת פונקציות שב-8086 דורשות שבבים היקפיים, כמו טיימר, בקר הפסיקות, וכן הלאה. פונקציונליות נוספת זו דרשה הגדלת מספר הפינים ל-68, וזה בן המשפחה הראשון שסופק במארז שאינו DIP (שתי שורות פינים מצידי השבב)
  • אינטל 80286 (1982) (אנ') מעבד זה הרחיב את אפיק הכתובות מ-20 סיביות ל-24, ובכך הגדיל את מרחב הכתובות ל-16MB. בנוסף, נוספו אופני מיעון ומספר "הרשאות", שמאפשרות להפלות בין קוד של מערכת ההפעלה לקוד משתמש. מעבד זה הניע את הדור הבא של המחשב האישי של IBM, בשם IBM PC/AT, והיה המעבד עליו פותחו הגרסאות הראשונות של מערכת ההפעלה OS/2.
  • אינטל 80386 (1985): מעבד 32-סיביות ראשון במשפחה. על מעבד זה פותחו מערכות ההפעלה שמוכרות היום: הגרסה הראשונה של חלונות שהצליחה מסחרית, בשם "Windows 386", גרסת IBM של מערכת ההפעלה OS/2, אחרי הפרידה ממיקרוסופט, לינוקס, ומספר מערכות הפעלה מוכרות פחות. במידה מסוימת, המעבד הזה סימן את סיום ההגמוניה של IBM בשוק המחשבים האישיים: שלא כמו עם המעבדים הקודמים, חברות אחרות הקדימו את IBM בהצגת מחשב אישי עם 80386 - ראשונה חברה בשם ALR, ולאחריה חברת Compaq, שמאז נטלה את ההובלה, טכנית ושיווקית בשוק ה-PC, למשך מספר שנים.
  • אינטל 80486 (1989) - המעבד הראשון במשפחה עם יכולת חישוב נקודה צפה
  • פנטיום (1993) - במעבד זה בחרה אינטל "לשבור את השרשרת" במתן שמות למעבדים - השם ה"טבעי" היה 80586.

בנקודה זו השושלת מסתבכת, משום שאינטל פיתחה מעבדים שונים עם יכולות שונות המיועדים לצרכים שונים, כמו דגמים בהם הדגש על צריכת הספק מועטה למחשבי ירך, דגמים שמיועדים לשרתים, דגמים עם מספר שונה של ליבות וכן הלאה.

למעשה, ב-2017, ארכיטקטורת X86 היא עדיין אחת משתי הארכיטקטורות הנפוצות ביותר, (לצד ARM, הארכיטקטורה הנפוצה בשימוש בטלפונים חכמים וטאבלטים), והרוב המכריע של השרתים שמניעים את רשת האינטרנט, ורוב מחשבי הירך והמחשבים השולחניים, משתמשים במעבדים מארכיטקטורה זו.

אינטל הקפידה לשמור על תאימות לאחור עם ה-8086 גם במעבדים מאוחרים בסדרה. עיקרון זה מומש בכך שעם אתחול המעבד, הוא החל לפעול במצב עבודה פרימיטיבי שכונה "מצב אמיתי" (real mode), שמבחינה מעשית היה זהה ל-8086 מואץ. נדרש מעבר יזום של התוכנה ל"מצב מוגן" (protected mode) כדי לאפשר גישה למרחב כתובות מעבר למגה בייט בודד, בקרת הרשאות ושאר תכונות מתקדמות (בהתאם למעבד). מערכות ההפעלה התקשו לעתים להדביק את ההתקדמות הטכנולוגית בפיתוח המעבדים. כך, מערכת ההפעלה DOS תוכננה בכל גרסאותיה לפעול ב-real mode, ומפתחים שרצו לנצל את מלוא היכולת של מערכת המחשב נאלצו לנקוט דרכי עקיפין מסורבלות.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא אינטל 8086 בוויקישיתוף