跳轉到內容

x86 彙編/X86 家族

來自華夏公益教科書,開放的書籍,開放的世界

術語“x86”既可以指指令集架構,也可以指實現它的微處理器。名稱 x86 源於英特爾早期處理器的許多名稱以“86”結尾。

x86 指令集架構起源於英特爾,隨著時間的推移不斷發展,透過新增新指令以及擴充套件到 64 位。截至 2009 年,x86 主要指 IA-32(英特爾架構,32 位)和/或 x86-64,它是對 64 位計算的擴充套件。

英特爾、AMD 和其他一些供應商都實現了 x86 指令集架構的版本,每個供應商都有自己的 x86 處理器系列。

英特爾 x86 微處理器

[編輯 | 編輯原始碼]
8086/8087 (1978)
8086 是最初的 x86 微處理器,8087 是它的浮點協處理器。8086 是英特爾的第一個 16 位微處理器,具有 20 位地址匯流排,因此它可以定址高達 1 MiB,儘管原始 IBM PC 的架構將 RAM 限制為 640 KiB,其餘部分保留用於 ROM 和記憶體對映擴充套件卡,例如影片記憶體。此限制在現代 CPU 中仍然存在,因為它們都支援向後相容的“真實模式”並啟動到其中。
8088 (1979)
在 8086 開發之後,英特爾還建立了成本更低的 8088。8088 與 8086 相似,但使用 8 位資料匯流排而不是 16 位匯流排。地址匯流排保持不變。
80186/80187 (1982)
186 是該系列中的第二個英特爾晶片;80187 是它的浮點協處理器。除了新增一些新指令、最佳化一些舊指令以及提高時鐘速度外,該處理器與 8086 相同。
80286/80287 (1982)
286 是該系列中的第三個型號;80287 是它的浮點協處理器。286 引入了“保護模式”操作模式,除了早期型號使用的“真實模式”之外。所有後續的 x86 晶片也可以設定為在真實模式或保護模式下執行。最初不支援從保護模式切換回真實模式,但後來發現可以透過重置 CPU 然後在真實模式下繼續執行來實現(雖然相對較慢)。儘管該處理器具有 24 條線的地址匯流排(24 位,因此能夠定址高達 16 MiB),但這些地址匯流排只能在保護模式下使用。在真實模式下,處理器仍然限於 20 位地址匯流排。
80386 (1985)
386 是該系列中的第四個型號。它是第一個具有 32 位字的英特爾微處理器。386DX 型號是最初的 386 晶片,而 386SX 型號是經濟型型號,使用相同的指令集,但只有 16 位資料匯流排。兩者都具有 32 位地址匯流排,從而擺脫了先前型號中使用的分段定址方法,並支援“扁平”記憶體模型,其中一個暫存器可以儲存整個地址,而不是依賴兩個 16 位暫存器來建立 20 位/24 位地址。扁平記憶體佈局僅在保護模式下受支援。此外,與 286 相反,它具有“非真實模式”,其中保護模式軟體可以切換執行真實模式操作(儘管這種向後相容性不完整,因為物理記憶體仍然受到保護)。386EX 型號至今仍在 嵌入式系統 中使用。
80486 (1989)
486 是該系列中的第五個型號。它在 x86 歷史上首次集成了浮點單元。早期型號的 80486 DX 晶片被發現存在 FPU 缺陷。它們經過物理修改以斷開晶片的 FPU 部分,並作為 486SX(486-SX15、486-SX20 和 486-SX25)出售。487“數學協處理器”可供 486SX 使用者使用,本質上是具有工作 FPU 和額外引腳的 486DX。486DX-50 處理器的出現,標誌著風冷散熱器的廣泛使用,以防止處理器過熱。
奔騰(1993 年)
英特爾將其命名為“奔騰”,因為他們無法註冊“80586”的程式碼號碼。最初的奔騰比 486 更快,並具有一些其他增強功能;後來的型號還集成了 MMX 指令集。
奔騰 Pro(1995 年)
奔騰 Pro 是第六代架構微處理器,最初旨在取代原始奔騰,在所有應用程式中全面應用,但後來縮減到更狹窄的角色,成為伺服器和高階桌上型電腦晶片。
奔騰 II(1997 年)
奔騰 II 基於 P6 核心的修改版本,P6 核心最初用於奔騰 Pro,但改進了 16 位效能,並增加了 MMX SIMD 指令集,該指令集已在奔騰 MMX 上推出。
奔騰 III(1999 年)
奔騰 III 的最初版本與早期的奔騰 II 非常相似,最顯著的差異是增加了 SSE 指令。
奔騰 4(2000 年)
奔騰 4 採用了一種新的第七代“NetBurst”架構。奔騰 4 晶片還引入了“超執行緒”和“多核”晶片的概念。
酷睿(2006 年)
酷睿處理器的架構實際上是 6 代架構的更高階版本,可以追溯到 1995 年的奔騰 Pro。NetBurst 架構的侷限性,尤其是在移動應用中,過大,無法保證建立更多 NetBurst 處理器。酷睿處理器旨在以更低的時鐘速度更高效地執行。所有酷睿品牌的處理器都有兩個處理核心;酷睿 Solo 停用了一個核心,而酷睿 Duo 使用了兩個處理器。
酷睿 2(2006 年)
酷睿架構的升級版,64 位版本。所有桌上型電腦版本都是多核的。
i 系列(2008 年)
酷睿 2 處理器的繼任者,i7 系列具有超執行緒功能。
賽揚(第一個型號 1998 年)
賽揚晶片實際上是許多不同的晶片設計,取決於價格。賽揚晶片是經濟型晶片,價格通常低於奔騰晶片,即使所討論的賽揚型號是基於奔騰架構的。
至強(第一個型號 1998 年)
至強處理器是英特爾專門為伺服器製造的現代處理器,與奔騰微處理器相比,具有更大的快取(以 MiB 為單位,而其他晶片的快取為 KiB 大小)。

AMD x86 相容微處理器

[編輯 | 編輯原始碼]
速龍
速龍是 AMD 設計和製造的一系列不同的 x86 處理器的品牌名稱。最初的速龍,或稱經典速龍,是第一個第七代 x86 處理器,並且首次在相當長的一段時間內保持了它相對於英特爾競爭處理器的初始效能領先優勢。
閃龍
閃龍 64 是 AMD 應用於其 64 位低功耗(移動)處理器的品牌名稱。閃龍 64 處理器(但閃龍 64 X2 處理器除外)與 AMD 的 Socket 754 相容,並配備 512 或 1024 KiB 的 L2 快取、64 位單通道片上記憶體控制器和 800 MHz 超傳輸匯流排。
速龍
AMD 速龍是 AMD 製造的一種與 x86 相容的計算機處理器。它作為 AMD 自身的速龍處理器以及競爭對手英特爾的奔騰 III 和賽揚處理器系列的低成本替代品釋出。
閃龍
閃龍是 AMD 的入門級桌上型電腦 CPU,截至 2006 年,它取代了速龍處理器,與英特爾的賽揚 D 處理器競爭。
皓龍
AMD 皓龍是第一個第八代 x86 處理器(K8 核心),也是 AMD 的 AMD64(x86-64)處理器中的第一個。它旨在與英特爾至強處理器在伺服器市場上競爭,特別是在相同的細分市場中。
華夏公益教科書