Главная » IT-индустрия » Рождение стандарта: Intel 8086 отмечает 40-летие

Рождение стандарта: Intel 8086 отмечает 40-летие

Сорок лет назад компания Intel представила микропроцессор, давший жизнь архитектуре x86, которая лежит в основе большинства выпускаемых и сегодня персональных компьютеров.

 

ДНК этого чипа до сих пор можно обнаружить в любом ПК – Windows, Mac или Linux – включая, вероятно, и тот, который вы используете сейчас при чтении этой статьи (Статья впервые была опубликована в PC World десять лет назад, 17 июня 2008 года. Выпуск в 1978 году микропроцессора Intel 8086 стал переломным моментом для персональных компьютеров. ред.). — Прим. Именно это помогло Intel из одного из многих производителей чипов превратиться в крупнейшую в мире компанию.

История революционного микропроцессора – классический пример того, чего способна добиться небольшая команда подающих надежды инженеров, которой предоставлена свобода выбора инновационных путей развития. Но самое удивительное в феноменальном успехе 8086 – те весьма скромные ожидания, возлагавшиеся на него в момент, когда он впервые был представлен.

Этот проект рассматривался как проходной и незначительный. В момент начала разработки процессора 8086 в мае 1976 года руководство Intel не могло даже представить себе, какое огромное влияние она окажет на развитие всей отрасли. В эпоху, когда большинство чипов были 8-разрядными, 8800 призван был совершить скачок к 32-разрядным вычислениям. Основные надежды возлагались на радикально иной и значительно более сложный процессор 8800 (его выпустили позднее под названием iAPX 432). Его возможности многозадачной обработки и схемы управления памятью, встроенные прямо в центральный процессор, позволяли существенно уменьшить объем программного кода операционных систем.

Инженерам Intel пришлось столкнуться с многочисленными задержками, поскольку сверхсложную конструкцию трудно было реализовать на базе доступных тогда технологий. Но ход проекта 8800 был сопряжен с серьезными трудностями. Ей удалось быстро выйти на рынок микропроцессоров среднего уровня с моделью Z80. Но и на этом проблемы Intel не закончились – ее обошла компания Zilog, основанная бывшими инженерами Intel. И Intel необходимо было дать ответ на демарш Z80. Процессор, выпущенный в июле 1976 года, представлял собой расширенный клон весьма успешного Intel 8080 – чипа, который положил начало революции персональных компьютеров.

Пришествие архитектора

Они обратились к Стивену Морсу – 36-летнему инженеру, который произвел на всех глубокое впечатление своим критическим исследованием конструкционных недостатков процессора 8800. Руководители Intel сохраняли веру в 8800, но им требовалось как-то ответить на угрозу со стороны Zilog. Решено было поручить Морсу проектировать 8086 в одиночку.

«Если бы в Intel только могли представить, сколько поколений переживет эта архитектура, сохраняющая свою актуальность и в сегодняшних процессорах, ее проектирование никогда не доверили бы всего одному человеку», – вспоминал Морс.

Главным проектировщиком 8086 стал Стивен Морс

Главным проектировщиком 8086 стал Стивен Морс
Источник: Intel

Он был инженером-программистом. Выбор Морса в качестве автора проекта удивлял и по другой причине. Ранее проектирование центральных процессоров в Intel считалось исключительной прерогативой специалистов по аппаратной части.

– Вопрос заключался не в том, какой функционал удастся реализовать в отведенном пространстве, а в том, какие функции нам нужны для того, чтобы сделать программы более эффективными. «На процессор впервые столь пристально посмотрели с точки зрения программного обеспечения, – заметил Морс. Подход, ориентированный на программное обеспечение, позволил совершить революцию в отрасли».

В его команду вошли и другие сотрудники Intel, в том числе Билл Полман, Джим Маккевитт и Брюс Рэвенел. Впрочем, хотя Морс и считал проект 8086 своим, он все же привлек помощников. Все они внесли существенный вклад в вывод 8086 на рынок летом 1978 года.

Если не считать нескольких основных требований – обеспечения совместимости с программными средствами, написанными для популярного чипа 8080, и адресации 128 Кбайт памяти – руководство Intel не вмешивалось в работу Морса.

«Поскольку никто не ожидал, что эта архитектура проживет долго, никаких барьеров на моем пути не воздвигалось, и я был волен делать то, что хотел», – вспоминал он.

Вялый старт

Рынок персональных компьютеров был насыщен типовыми бизнес-машинами на базе процессора Z80 и операционной системы CP/M, считавшейся в конце 1970-х наиболее актуальной. Выпуск творения Морса едва ли мог произвести фурор в компьютерном мире. На первых порах ему удалось закрепиться на рынке портативных компьютеров (в форме 80C86). Процессор 8086 впервые появился в нескольких ничем не примечательных ПК и терминалах. Особого упоминания заслуживает программа космических шатлов НАСА, в которой чипы 8086 применялись для управления диагностическими тестами твердотопливных ракетных ускорителей. Затем был освоен сегмент микроконтроллеров и встроенных приложений. (Космическое агентство в поисках этих процессоров до сих пор скупает на eBay электронные реликты.)

А затем произошел ряд на первый взгляд незаметных событий, сделавших в конечном итоге микропроцессор 8086 отраслевым стандартом. В марте 1979 года Морс покинул Intel.

Чип 8088 был создан на основе того же кода, что и 8086

Intel 8086 стал родоначальником стандарта микропроцессорной архитектуры микропроцессоров для ПК
Источник: Intel

Поскольку многие системы в то время оставались 8-разрядными, 16-разрядные данные в 8088 передавались за два 8-разрядных цикла, что делало процессор совместимым с 8-разрядными системами. Буквально через несколько недель после ухода Морса компания Intel представила процессор 8088, который сам Морс называл «кастрированной версией 8086», испортившей его 16-разрядную архитектуру.

Это была совершенно новая для корпорация концепция: прежде она делала ставку только на проприетарные, свои собственные технологии, решительно отвергая все остальное. Двумя годами позже корпорация IBM приступила к разработке модели 5150 – своего первого ПК, состоявшего исключительно из недорогих стандартных компонентов.

Но что лучше выбрать? Очевидно, что стандартная система требовала стандартного микропроцессора. В IBM решили, что новой машине нужен 16-разрядный процессор, и сузили масштабы выбора до трех кандидатов: Motorola 68000 (мощный 16-разрядный процессор, ставший сердцем первого Macintosh), Intel 8086 и его урезанного собрата Intel 8088.

Чашу весов склонило еще и наличие у Microsoft готового для 8086 интерпретатора BASIC, в котором использовался тот же самый код, что и в программном обеспечении для 8088. По словам Дэвида Брэдли, входившего в состав команды разработчиков IBM, корпорация исключила из рассмотрения чип Motorola, поскольку в IBM на тот момент были лучше знакомы с процессорами Intel и чувствовали себя с ними более уверенно.

В конечном итоге на решение повлияла простая экономия на количестве микросхем. Таким образом, выбрать предстояло между 8086 и 8088. В IBM выбрали 8088, поскольку это позволило построить более дешевую машину, использующую меньше модулей ПЗУ и меньше оперативной памяти.

Впрочем, по сути, это ничего не меняло: оба процессора Intel были построены на основе одного и того же кода 8086, написанного Стивеном Морсом.

От чипа к стандарту

Причиной всему стала важная роль, отводившаяся машине IBM 5150. Как же коду 8086 удалось получить статус отраслевого стандарта? Множество производителей предлагало десятки различных компьютерных платформ. В начале 80-х отрасль ПК напоминала Восточную Европу после падения Советского Союза – разделенные республики, пытавшиеся двигаться в разных направлениях. Несовместимость компьютерных систем вызывала недовольство у пользователей, которые хотели переносить программное обеспечение, аппаратные компоненты и периферийные устройства с одной машины на другую.

Одна из главных причин такого успеха заключалась в самом имени IBM. Но постепенно разрозненные части вселенной ПК стали собираться на орбите вокруг 5150. Вопрос ставился так: «Хотите ли вы купить компьютер у International Business Machine или у фирмы, названной по имени фрукта?» Бренд этот был куда лучше известен покупателям по сравнению с конкурирующими с ним Radio Shack и Apple.

А поскольку IBM использовала стандартные компоненты, другие компании могли выпускать клоны ее компьютеров, чем, собственно, они и занялись.

вплоть до современных моделей. Архитектура IBM PC быстро заняла доминирующее положение, а компания Intel не преминула извлечь выгоду из этого, предлагая улучшенные версии 8086: сначала 80186, а затем 80286, 80386, 80486, Pentium и т.д. Другие производители процессоров вскоре присоединились к Intel. Вследствие общей нумерации первых процессоров все семейство получило собирательное название 'x86', сохранив его и после появления торговых марок Pentium, Celeron и Centrino. Компании AMD, Cyrix, NEC и даже сама IBM представили собственные совместимые с x86 процессоры, что сделало архитектуру x86 фактическим стандартом ПК.

В нужном месте в нужное время

«Мне выпала удача оказаться в нужном месте в нужное время, – указал Морс. По словам Морса и Брэдли, наша нынешняя зависимость от x86 объясняется по большей части случайностью. Возможно, у этого чипа был бы принципиально иной набор инструкций, и все нынешние ПК строились бы на основе этой архитектуры». – В ту пору свой процессор мог бы разработать любой подающий надежды инженер.

"Если бы IBM выбрала для IBM PC микропроцессор Motorola 68000, как хотели некоторые, сегодня мы вместо тандема Wintel имели бы WinOla», – иронизирует Брэдли.

Чип 8086 проложил дорогу к быстрому и ощутимому прогрессу в скорости вычислений, объеме обрабатываемых данных и соотношении между ценой и производительностью. Истинная сила архитектуры x86 заключалась не в каких-то особенных операционных кодах, заставляющих процессор работать, а в том, что он появился в момент принятия общего компьютерного стандарта. Все это было вызвано жесткой конкуренцией сотен компаний, стремившихся улучшить одну и ту же вещь.

Чтобы продемонстрировать на практике мощь стандарта x86, позволю себе напомнить следующее: любая программа, написанная в 1978 году на ассемблере для микропроцессора Intel 8086 в неизменном виде будет выполняться и на новейшем процессоре Intel Core 2 Extreme – только происходить это будет в 180 тыс. Скромный набор инструкций Морса по-прежнему лежит в основе практически любого современного процессора для ПК, начиная от Opteron и Athlon и заканчивая Core 2 Quad. раз быстрее.





Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Это интересно

IDC: К 2025 году совокупные «облачные» расходы достигнут 1,3 триллиона долларов

В мире, основанном на цифровых технологиях, результаты бизнеса все больше зависят от способности как можно быстрее создавать и использовать инновации в любом удобном месте За последнее десятилетие облачные вычисления стали основой для предоставления мобильных сервисов и контента, а также альтернативой ...

Apple закончила очередной квартал с очередным рекордом

В то же время компания не оправдала ожиданий по квартальной выручке впервые с 2018 года, заработала меньше из-за дефицита чипов и перебоев в производстве. Apple представила результаты за четвертый финансовый квартал 2021 года (у компании он завершился 25 сентября). За ...