286[INTEL 80286晶片]

INTEL1982年推出80286晶片，該晶片相比8086和8088有飛躍式的發展，雖然它仍是16位結構，但在CPU內部含有13.4萬個電晶體，時鐘頻率由最初6MHz逐步提高到20MHz。其內部和外部數據匯流排皆為16位，地址匯流排24位，可定址16MB記憶體。80286的推出是實模式和保護模式CPU分水嶺。80286的封裝是一種被稱為PGA的正方形包裝。PGA源於PLCC的便宜封裝，它有一塊內部和外部固體插腳，在這個封裝中，80286集成了大約130000個電晶體。 8086～80286這個時代是個人電腦起步的時代，當時在國內使用甚至見過PC機的人很少，到九十年代初，國內才開始普及計算機。

晶片介紹

1971年，英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004，這是第一個用於微型計算機的4位微處理器，它包含2300個電晶體，隨後英特爾又推出了8008，由於運算性能很差，其市場反應十分不理想。1974年,8008發展成8080,成為第二代微處理器。8080作為代替電子邏輯電路的器件被用於各種套用電路和設備中,如果沒有微處理器,這些套用就無法實現。

Intel 80286

1982年，英特爾公司在8086的基礎上，研製出了80286微處理器，該微處理器的最大主頻為20MHz，內、外部數據傳輸均為16位，使用24位記憶體儲器的定址，記憶體定址能力為16MB。80286可工作於兩種方式，一種叫實模式（相當於與MS DOS兼容，具有8086與8088晶片的限制），另一種叫保護方式 （增加了微處理器的功能）。在實模式下，微處理器可以訪問的記憶體總量限制在1兆位元組；而在保護方式之下，80286可直接訪問16兆位元組的記憶體。此外，80286工作在保護方式之下，可以保護作業系統，使之不像實模式或8086等不受保護的微處理器那樣在遇到異常套用時會使系統遭到停機。IBM公司將80286微處理器用在先進技術微機即AT機中，引起了極大的轟動。80286在以下四個方面比它的前輩有顯著的改進：支持更大的記憶體。達到了當時前所未有的16MB；能夠模擬記憶體空間。這使得微處理器可以使用外存儲設備模擬的大量存儲空間，這樣就大大擴展了80286所能勝任的工作範圍；能同時運行多個任務。多任務是通過多任務硬體機構使微處理器在各種任務間來回快速切換；處理速度。最早PC機的速度是4MHz，第一台基於80286的AT機運行速度為6MHz至8MHz，一些製造商還自行提高速度，使80286達到了20MHz，這確實意味著性能上有了重大的進步。

IBM PC/AT微機的匯流排保持了XT的三層匯流排結構，並增加了高低位位元組匯流排驅動器轉換邏輯和高位位元組匯流排。與XT機一樣，CPU也是焊接在主機板上的。

那時的原裝機僅指IBM PC機，而兼容機就是除了IBM PC以外的其它機器。在當時，生產CPU的公司除英特爾外，還有AMD及西門子公司等，而人們對自己電腦用的什麼CPU也不關心，因為AMD等公司生產的CPU幾乎同英特爾的一樣，直到486時代人們才關心起自己的CPU來。

Intel 80287

80287協處理器

事實上談到80286的時候不能不說80287協處理器。80286擁有一個浮點單元(FPU)，其數學運算能力比較差，為了應對高端用戶及數學運算的需求，intel開發了80287。80286的CPU主機板上都預留了80287處理器的插槽。可以搭配x87協同處理器(80287)以提高數學運算能力。Intel以最高12.5MHz的頻率提供這些協同處理器，而競爭對手則達到25MHz。

Intel 80386

1985年春天的時候，英特爾公司已經成為了第一流的晶片公司。但它的8088/8086和80286晶片還沒有占到壓倒性的優勢—儘管這些晶片非常成功。像Zilog公司和摩托羅拉公司，憑藉著自己毫不遜色甚至稍高一籌的晶片產品，成為英特爾公司的強有力競爭者。而藍色巨人IBM正在秘密研究自己的CPU—286，AMD公司也開始涉足到CPU製造領域，他們將正在開發的第一塊晶片稱為386。而這個時候，英特爾公司的主營業務還不是CPU，而是存儲器。

英特爾決心全力開發32位核心的CPU—80386，而逐漸放棄存儲器業務。Intel給80386設計了三個技術要點：使用“類286”結構，開發80387協微處理器增強浮點運算能力，開發配套高速快取解決記憶體速度瓶頸。

1985年10月17日，英特爾的劃時代的產品80386DX正式發布了，其內部包含27.5萬個電晶體，時鐘頻率為12.5MHz，後逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz，最後還有少量的40MHz產品。80386DX的內部和外部數據匯流排是32位，地址匯流排也是32位，可以定址到4GB記憶體，並可以管理64TB的虛擬存儲空間。它的運算模式除了具有實模式和保護模式以外，還增加了一種“虛擬86”的工作方式，可以通過同時模擬多個8086微處理器來提供多任務能力。80386DX有比80286更多的指令，頻率為12.5MHz的80386每秒鐘可執行6百萬條指令，比頻率為16MHz的80286快2.2倍。80386最經典的產品為80386DX－33MHz，一般我們

說的80386就是指得它。

由於32位微處理器的強大運算能力，PC的套用擴展到很多的領域，如商業辦公和計算、工程設計和計算、數據中心、個人娛樂。80386使32位CPU成為了PC工業的標準。

同時，80386採用“類286”匯流排結構，這樣就可以保持軟硬體的兼容性，可以利用現有技術和配件，降低整機的開發和製造成本。另外，80386有三種工作模式，適應的作業系統比較多，而且對現有的程式兼容性比較好。多任務處理一貫是大中型機的專利，但80386將多任務性能引入，在80386中有個用任務暫存器，用任務暫存器來管理任務的記憶體段，從而實現任務的切換。多任務使80386以一種廣泛的適應性和一種重要的工具進入了各行各業。

雖然當時80386沒有完善和強大的浮點運算單元，但配上80387協處理器，80386就可以順利完成AutoCAD等需要大量浮點運算的任務，從而順利進入了主流的商用電腦市場。另外，30386還有其他豐富的外圍配件支持，如82258（DMA控制器）、8259A（中斷控制器）、8272（磁碟控制器）、82385（Cache控制器）、82062（硬碟控制器）等。

針對記憶體的速度瓶頸，英特爾為80386設計了高速快取（Cache），採取預讀記憶體的方法來緩解這個速度瓶頸。本來最初的設計，80386將內置L1 Cache，但由於工藝、成本、工期等等方面的限制，80386最後並沒有內置L1 Cache，而是將專門開發的L1 Cache晶片放置在CPU之外的主機板上，但從此以後，Cache就和CPU成為了如影隨形的東西。另外，80386的記憶體管理非常先進，有頁式、段式、段頁式三種管理方式，可以管理巨大的記憶體空間，從而為應用程式提供足夠的舞台。

Intel 80387/80287

嚴格地說，80387並不是一塊真正意義上的CPU，而是配合80386DX的協處理晶片，也就是說，80387隻能協助80386完成浮點運算方面的功能，功能很單一。而80386則是一塊可以獨立運行的CPU。但用戶可以選擇80386是否搭配80387以增強系統的浮點運算性能。80387隨著80386DX一起發布，很多80386DX的主機板上，有一個80387插槽，插上80387，系統可以自動檢測80387協微處理器，然後將浮點運算交給它。由於英特爾使用80387協微處理器為需要的用戶增強80386的運算性能，而一般注重成本的用戶則可不用昂貴的80387協微處理器，而直接用80386來軟體模擬硬體浮點運算。另外，還有一種80287協微處

理器晶片，也支持80386，但使用的插座和80387不盡相同，二者不能混用。

Intel 80386SX

1989年英特爾公司又推出準32位微處理器晶片80386SX。這是Intel為了擴大市場份額而推出的一種較便宜的普及型CPU，它的內部數據匯流排為32位，與80386相同，外部數據匯流排為16位。也就是說，80386SX仍然可以使用32位、16位、8位編程，其內部處理速度與80386DX接近，也支持真正的多任務操作，而它又可以接受為80286開發的16位輸入/輸出接口晶片，降低整機成本。80386SX和80386DX的關係，就好像早期的8088和8086的關係，在輸入輸出的位長上的區別，其“S”就表示單（16位數據匯流排），“D”就表示雙（32位數據匯流排）。80386SX使用的協微處理器是80387SX。

80386SX推出後，受到市場的廣泛的歡迎，因為80386SX的性能大大優於80286，而價格只是80386的三分之一。真正是推進了個人電腦的發展。

Intel 80386SL/80386DL

英特爾在1990年推出了專門用於筆記本電腦的80386SL和80386DL兩種型號的386晶片。這兩個類型的晶片可以說是80386DX/SX的節能型，其中，80386DL是基於80386DX核心，而80386SL是基於80386SX核心的。這兩種類型的晶片，不但耗電少，而且具有電源管理功能，在CPU不工作的時候，自動切斷電源供應。

Intel 80486

1989年，我們大家耳熟能詳的80486晶片由英特爾推出。這款經過四年開發和3億美元資金投入的晶片的偉大之處在於它首次實破了100萬個電晶體的界限，集成了120萬個電晶體，使用1微米的製造工藝。80486的時鐘頻率從25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。80486是將80386和數學協微處理器80387以及一個8KB的高速快取集成在一個晶片內。80486中集成的80487的數字運算速度是以前80387的兩倍，內部快取縮短了微處理器與慢速DRAM的等待時間。並且，在80x86系列中首次採用了RISC（精簡指令集）技術，可以在一個時鐘周期內執行一條指令。它還採用了突發匯流排方式，大大提高了與記憶體的數據交換速度。由於這些改進，80486的性能比帶有80387數學協微處理器的80386 DX性能提高了4倍。早期的486分為有協微處理器的486 DX和無協微處理器的486 SX兩種，其價格也相差許多。