32 биттік әмбебап микропроцессорлар. Intel 80386. Intel 80486. Pentium.

Тақырып: 32 биттік әмбебап микропроцессорлар: Intel 80386, Intel 80486 және Pentium

 

---

 

 Кіріспе

 

32 биттік әмбебап микропроцессорлар – мәліметтерді өңдеудің жаңа деңгейіне шығуға мүмкіндік берген процессорлар. Бұл процессорлар 32 биттік мәліметтерді бір уақытта өңдеп, үлкен көлемдегі жадты қолдай алады. Мұндай микропроцессорлардың қолданылуы есептеу техникасын дамытты, және көпфункционалды, өнімділігі жоғары жүйелердің дамуына негіз болды. Intel 80386, Intel 80486 және Pentium процессорлары осы 32 биттік дәуірдің ең танымал модельдеріне жатады.

 

---

 

 Intel 80386 микропроцессоры

 

Intel 80386 – Intel компаниясы 1985 жылы шығарған алғашқы 32 биттік микропроцессор. Бұл процессор көптеген дербес компьютерлерде қолданылып, заманауи есептеу жүйелерінің дамуына серпін берді.

 

# Intel 80386 микропроцессорының негізгі сипаттамалары

 

1. Биттік тереңдік: 32 бит, яғни бір уақытта 32 биттік мәліметтерді өңдей алады.

2. Адрес кеңістігі: 32 биттік адрес шинасы бар, ол 4 Гбайт жадыны адрестей алады.

3. Тактілік жиілігі: 12-ден 40 МГц-ке дейін.

4. Жұмыс режимдері: Нақты режим (Real Mode), қорғалған режим (Protected Mode) және виртуалды режим (Virtual Mode).

5. Сегментация және беттеу: Intel 80386 процессорында жадыны сегментациялау және беттеу арқылы басқару мүмкіндігі бар.

6. Мәліметтер мен кодты қорғау: Бағдарламалардың бір-біріне кедергі келтірмей жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.

 

# Intel 80386 микропроцессорының құрылымы

 

Intel 80386 процессорында бірнеше негізгі блоктар бар:

- Арифметикалық-логикалық құрылғы (АЛҚ): 32 биттік арифметикалық және логикалық операцияларды орындайды.

- Регистрлік файл: 32 биттік жалпы тағайындалған регистрлер бар (EAX, EBX, ECX, EDX, ESP, EBP, ESI, EDI).

- Жадыны басқару блогы: Жадыны беттерге бөлу және виртуалды адрестеуді қолдау мүмкіндігі бар.

- Шина интерфейсі: Процессор мен жады және кіріс-шығыс құрылғылары арасындағы байланысты қамтамасыз етеді.

 

# Intel 80386 жұмысының принципі

 

Intel 80386 процессоры үш негізгі режимде жұмыс істей алады:

- Нақты режим: 16 биттік режиммен толық үйлесімділік қамтамасыз етеді.

- Қорғалған режим: Кеңейтілген жадыны және әрбір бағдарламаны қорғауды қамтамасыз етеді.

- Виртуалды режим: Бірнеше нақты режимдегі бағдарламаларды бір уақытта орындауға мүмкіндік береді, бұл көптапсырмалы орталарды қолдайды.

 

---

 

 Intel 80486 микропроцессоры

 

Intel 80486 – бұл Intel 80386 процессорының жетілдірілген нұсқасы, 1989 жылы шығарылған. Intel 80486 процессоры өнімділік пен жылдамдықты арттыру үшін бірқатар жаңа мүмкіндіктерге ие.

 

# Intel 80486 микропроцессорының негізгі сипаттамалары

 

1. Биттік тереңдік: 32 бит.

2. Тактілік жиілігі: 20 МГц-тен 100 МГц-ке дейін.

3. Кэш жады: Ішкі 8 Кбайт кэш жады бар, бұл мәліметтерге жылдам қол жеткізуге мүмкіндік береді.

4. Арифметикалық копроцессор: Intel 80486 процессорында кіріктірілген арифметикалық копроцессор бар, бұл күрделі математикалық есептерді тездетуге көмектеседі.

5. Бұйрықтарды құбырлы орындау (Pipeline Execution): Командаларды бір уақытта бірнеше кезеңде өңдеу мүмкіндігі бар, бұл өнімділікті арттырады.

 

# Intel 80486 микропроцессорының құрылымы

 

Intel 80486 процессорының ішкі құрылымы бірнеше негізгі блоктан тұрады:

- АЛҚ және арифметикалық копроцессор: АЛҚ 32 биттік арифметикалық және логикалық операцияларды орындайды, ал копроцессор күрделі математикалық есептерді орындайды.

- Кэш жады: Процессордың ішінде орналасқан 8 Кбайт кэш жады жиі қолданылатын мәліметтерді сақтайды.

- Құбырлы орындау: Командаларды кезең-кезеңмен өңдеуге арналған блок.

- Регистрлер және шина интерфейсі: 32 биттік регистрлер және шина арқылы сыртқы құрылғылармен байланысу мүмкіндігі бар.

 

# Intel 80486 жұмысының принципі

 

Intel 80486 процессорының жұмыс принципі бұйрықтарды құбырлы өңдеуге және ішкі кэш жадын пайдалануға негізделген. Бұл процессор бірнеше команданы бір уақытта өңдей алады, және кэш жады жиі қолданылатын мәліметтерге тез қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұның бәрі жалпы өнімділікті және есептеу жылдамдығын арттырады.

 

---

 

 Pentium микропроцессоры

 

Pentium – Intel компаниясы 1993 жылы шығарған 32 биттік әмбебап процессор, ол Intel 80486-дан кейінгі жетілдірілген микропроцессор болып табылады. Pentium процессоры көпмодульді өңдеуді қолдайды және күрделі есептерді жылдам орындауға қабілетті.

 

# Pentium микропроцессорының негізгі сипаттамалары

 

1. Биттік тереңдік: 32 бит.

2. Тактілік жиілігі: 60 МГц-тен 300 МГц-ке дейін.

3. Қосарлы құбырлы орындау (Dual Pipeline): Екі операцияны бір уақытта өңдеу мүмкіндігі бар.

4. Кэш жады: 16 Кбайт ішкі кэш жады бар (8 Кбайт мәліметтер үшін және 8 Кбайт командалар үшін).

5. Суперскалярлық архитектура: Бір уақытта бірнеше команданы орындауға мүмкіндік береді.

6. Математикалық копроцессор: Pentium процессорында жоғары дәлдікті арифметикалық операцияларды орындайтын копроцессор бар.

 

# Pentium микропроцессорының құрылымы

 

Pentium процессорының ішкі құрылымы:

- Қосарлы АЛҚ және арифметикалық копроцессор: Бір уақытта екі арифметикалық операцияны орындау мүмкіндігі.

- Екі кэш жады: 8 Кбайт мәліметтер үшін және 8 Кбайт командалар үшін кэш жады, бұл өнімділікті арттырады.

- Суперскалярлық архитектура: Бір уақытта бірнеше операцияны орындау мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

- Регистрлер және шина интерфейсі: 32 биттік регистрлер және сыртқы құрылғылармен байланыстыруға арналған шина.

 

# Pentium жұмысының принципі

 

Pentium процессоры суперскалярлық және қосарлы құбырлы архитектурасын пайдаланып, бір уақытта бірнеше команданы орындауға қабілетті. Екі құбырлы құрылым және кэш жады бағдарламаның орындалу жылдамдығын арттырады. Pentium-де күрделі арифметикалық және логикалық операцияларды орындау жылдамдығы жоғары болғандықтан, ол мультимедиялық және графикалық қосымшалар үшін тиімді болды.

 

---

 

 Салыстырмалы кесте

 

| Сипаттамасы               | Intel 80386               | Intel 80486               | Pentium                     |

|---------------------------|---------------------------|---------------------------|-----------------------------|

| Биттік тереңдік           | 32 бит                    | 32 бит                    | 32 бит                      |

| Адрес кеңістігі           | 4 Гбайт                   | 4 Гбайт                   | 4 Гбайт                     |

| Тактілік жиілігі          | 12-40 МГц                 | 20-100 МГц                | 60-300 МГц                  |

| Кэш жады                  | Жоқ                       | 8 Кбайт                   | 16 Кбайт                    |

| Қосарлы құбырлы орындау   | Жоқ                       | Жоқ                       | Иә                          |

| Математикалық копроцессор | Жоқ                       | Иә                        | Иә                          |

| Қолдану салалары          | Дербес компьютерлер       | К